Ari Nummela
Johtava asiantuntija, KIHU, LitT

Nopeuskestävyysharjoittelu on kiistelty puheenaihe lasten harjoittelussa. Asiasta on olemassa hyvinkin ristiriitaisia näkemyksiä jopa asiantuntijoiden välillä. Tuoreimmat vastakkaiset näkemykset tulivat esille viime vuonna.

Yleisurheilun HUU (Huippu-Urheilu-Uutiset) 3/2017 oli Jukka Keskisalon (SUL kestävyysjuoksun valmentaja ja estejuoksun EM-kultamitalisti) haastattelun perusteella tehty juttu vetoharjoittelusta lapsilla otsikolla: ”Ei happovetoja ennen murrosikää”. Haastattelussa Keskisalo sanoo: ”Koska nuoren elimistö ei oikein osaa käsitellä maitohappoja, kieltäisin lapsilta ja varhaisteineiltä kokonaan 100-1000 metrin vedot. Pidemmät vedot eivät aerobisina ole niin haitallisia, Keskisalo sanoo.”

Samaan asiaan liittyen löytyy vuodelta 2017 Suomen Valmentajien Lasten ja nuorten Hyvä Harjoittelu -koulutusmateriaalista peruskestävyyden kehittämisestä seuraavaa: ”Peruskestävyyttä kehitetään parhaiten kevyellä ja pitkäkestoisella harjoittelulla, mutta myös lyhyet kovatehoiset intervallit palautuksineen kehittävät hyvin kestävyyttä.”

Nämä asiantuntijan lausunnot innostivat minua kirjoittamaan lyhyiden kovatehoisten vetojen fysiologiasta lapsilla ja aikuisilla sekä mitä tämä tarkoittaa vetoharjoittelussa lapsilla. Lasten energia-aineenvaihduntaa on tutkittu selvästi vähemmän kuin aikuisten aineenvaihduntaa. Lapsilla tehtyjen tutkimusjulkaisujen mukaan eroja lasten ja aikuisten energia-aineenvaihdunnassa on olemassa, sillä ikä sekä kasvu ja kehitys muuttavat lihasten aineenvaihduntaa.

Aerobinen kapasiteetti – VO2max

Maksimaalinen hapenottokyky (VO2max) on paras yksittäinen muuttuja kuvaamaan henkilön aerobista kapasiteettia ja aineenvaihduntaa. Poikien VO2max (l/min) kehittyy lähes lineaarisesti iän mukaan 8-16 ikävuosien välillä, mutta tyttöjen VO2max kasvu tasaantuu murrosiän jälkeen noin 14 vuoden ikäisenä. Poikien VO2max kasvaa 8-16 vuosien aikana noin 150 %, kun tytöillä muutos on noin 80 %.

Kehon paino vaikuttaa selvästi VO2max:iin, minkä vuoksi se ilmoitetaan usein kehon painoon suhteutettuna (ml/kg/min). Kehon painoon suhteutettu VO2max antaa erilaisen kuvan maksimaalisen aerobisen kapasiteetin muutoksista verrattuna l/min arvoihin. Poikien osalta kehon painoon suhteutettu VO2max pysyy lähes vakiona (48-50 ml/kg/min) 8-16 vuosien välillä ja tytöillä VO2max pienenee noin 45 ml/kg/min:sta 35 ml/kg/min:iin vastaavaan aikaan. Tämä tarkoittaa, että poikien ja tyttöjen välinen ero kehon painoon suhteutetussa VO2max arvossa kasvaa huomattavasti, mikä johtuu pääosin tyttöjen kehon rasvavarastojen kasvusta. Edellä mainituissa muutoksissa ei ole huomioitu harjoittelun vaikutusta, vaan vertailu on tehty poikkileikkauksena eri ikäisistä harjoittelemattomista nuorista (Armstrong 2006).

Anaerobinen kapasiteetti

Maitohappo on anaerobisen energiantuoton lopputuote ja sen vuoksi hyvä muuttuja kuvaamaan anaerobista aineenvaihduntaa. Kyky tuottaa maitohappoa kuvaa henkilön kykyä tuottaa energiaa anaerobisesti glykolyysin avulla. Kuten aikaisemmassa blogissa (3.4.2017) olen tuonut esille, maitohappo muuttuu heti valmistumisensa jälkeen lihaksessa laktaatiksi ja vetyioniksi (H+). Valmennuksen arkikielessä puhutaan kuitenkin maitohapoista ja hapottamisesta, kun tarkoitetaan laktaatin ja pH:n muutoksesta lihaksissa ja veressä. Laktaatti on suola, jota harjoittelun yhteydessä voidaan mitata verestä ja pH lasku (H+ kasvu) vaikuttaa väsymiseen lihaksessa.

Eri tutkimuksissa maksimaalisten suoritusten jälkeen mitattujen laktaattipitoisuuksien perusteella lapset pystyvät tuottamaan anaerobisesti energiaa jo hyvin nuorena, mutta anaerobinen energiantuotto kehittyy huomattavasti iän sekä kasvun ja kehityksen myötä. Esimerkiksi Cumming ym. (1980) tutkimuksen mukaan poikien maksimilaktaattipitoisuus kasvoi 4-20 ikävuoden välillä 8,1-13,7 mmol/l ja tyttöjen 8,4-11,5 mmol/l. Pojilla kehitys on suurempaa kuin tytöillä, joilla maksimilaktaatin kasvu tasaantuu 13-15 iän jälkeen. Poikien ja tyttöjen välinen ero selittyy mm. poikien testosteronin voimakkaammalla kasvulla murrosiän jälkeen tyttöihin verrattuna.

Aerobinen ja anaerobinen energiantuotto toimii samanaikaisesti, mutta suorituksen intensiteetti määrää, mikä on aerobisen ja anaerobisen energiantuoton suhde suorituksen aikana. Portaittain nousevassa kuormituksessa poikien ja miesten välinen ero energia-aineenvaihdunnassa tulee selvästi esille. Suorituksen tehon noustessa sekä hapenkulutus että veren laktaattipitoisuus kasvavat, mutta poikien energiantuotto on suhteessa enemmän hapen kulutuksen varassa kuin aikuisilla miehillä, joilla anaerobinen energiantuotto lisääntyy tehon kasvaessa enemmän kuin pojilla.

Palautumiskyky

Nuoret palautuvat paremmin kovatehoisista kuormituksista kuin aikuiset (Armstrong & Barker 2012). Tämä johtuu lasten ja nuorten kehittyneestä oksidatiivisesta kapasiteetista, nopeammasta fosfokreatiinivarastojen (PK) täyttymisestä, paremmasta happo-emästasapainon säätelystä sekä pienemmästä laktaatin tuotosta ja nopeammasta laktaatin poistosta aikuisiin verrattuna. Joidenkin tutkijoiden mielestä lasten parempi palautumiskyky johtuu yksinkertaisesti pienemmästä kehon koosta ja selkeästi matalammasta tehon tuotosta aikuisiin verrattuna.

Lihasten entsyymit ja energiavarastot

Jo 1970-luvulla ruotsalainen tutkijaryhmä Erikssonin johdolla teki lihasbiopsiatutkimuksia 11-16 vuotiailla pojilla. Tutkimuksen tulokset ovat edelleen käyttökelpoisia. Tulosten mukaan lihasten PK-varastot kasvavat pojilla 11-15 iän välissä yli 60 %, mutta 15-vuotiaiden PK-varastot ovat aikuisten tasolla. Samanlaista kasvua havaittiin lihasten glykogeenivarastoissa 11-15 ikävuosien aikana. Merkittävä havainto oli myös, että nuoremmilla pojilla lihasten glykogeenivarastot tyhjenivät kuormitusten aikana kolme kertaa hitaammin kuin vanhemmilla pojilla ja miehillä, mikä kertoo hiilihydraattiaineenvaihdunnan ja anaerobisen aineenvaihdunnan tehostumisesta iän myötä.

Lihasten energia-aineenvaihduntaan vaikuttavien entsyymien aktiivisuuksista on hieman ristiriitaisiakin tuloksia, mutta näyttää siltä, että anaerobiseen glykolyysiin vaikuttavien entsyymien kuten SDH ja PFK aktiivisuudet ovat lapsilla 20-50 % matalampia aikuisiin verrattuna (Eriksson & Saltin 1974) ja oksidatiivisten entsyymien aktiivisuudet ovat nuorilla korkeammat kuin aikuisilla (Haralambie 1982). Berg & Keul (1988) mukaan glykolyyttisten entsyymien aktivisuus kasvaa ja oksidatiivisten entsyymien aktiivisuus pienenee iän myötä. Nämä tulokset vahvistavat johtopäätöstä, jonka mukaan lapset käyttävät energiantuotossa enemmän aerobisia reittejä kuin aikuiset ja vasta murrosiän jälkeen anaerobinen energiatuotto vahvistuu ja saavuttaa aikuisten tason.

Johtopäätökset nopeuskestävyysharjoitteluun

Selkeä johtopäätös edellä kuvattujen fysiologisten erojen lasten ja aikuisten välillä on, että lyhytkestoisissa ja kovatehoisissa vedoissa lapset käyttävät suhteessa enemmän aerobista aineenvaihduntaa kuin aikuiset, koska heidän anaerobinen energiantuottokyky ei ole vielä aikuisten tasolla. Sen vuoksi lyhyissä kovatehoisissa vedoissa laktaattia ei kerry lasten elimistöön eikä pH laske niin merkittävästi kuin aikuisilla. Tämä tarkoittaa, että lasten elimistö pystyy käsittelemään ne anaerobisen energiantuoton lopputuotteet, mitä kovatehoisissa vedoissa syntyy. Pienemmän anaerobisen energiantuoton ja tehontuoton sekä suhteessa paremman aerobisen aineenvaihdunnan ansiosta lapset pystyvät palautumaan kovatehoisista vedoista jopa nopeammin kuin aikuiset. Tämän vuoksi fysiologisesti ei ole mitään syytä kieltää nopeuskestävyysharjoittelua lapsilta.

Toinen näkökulma lasten nopeuskestävyysharjoitteluun on valmennuksellinen liittyen ominaisuuksien kehittämiseen. Nopeuskestävyys ei ole samanlainen ominaisuus kuten kestävyys, voima tai nopeus, vaan hyvä nopeuskestävyys tarvitsee tuekseen hyvän nopeuden ja kestävyyden. Jos nopeuskestävyysharjoittelua tehdään huomioimatta nopeuden ja kestävyyden kehittämistä, niin saadaan mahdollisesti nopeaa kehittymistä aikaiseksi, mutta kehittyminen loppuu lyhyeen nopeuden ja kestävyyden puutteeseen. Tämän vuoksi ei ole järkevää panostaa nopeuskestävyysharjoitteluun lapsilla. Paljon parempaan lopputulokseen pääsee ainakin pidemmällä aikavälillä keskittymällä pohjan rakentamiseen nopeuskestävyydelle, mikä tarkoittaa nopeuden ja peruskestävyyden kehittämistä.

Lähteet
Armstrong N (2006) J Pediatr, 82(6):406-408.
Armstrong N & Baker R (2012) J Sport Health Sci, 1:18-26.
Berg A & Keul J (1988) Young Athletes, Champaign IL: Human Kinetics, 61-78.
Cumming GR, Hastman L, McCort J & McCullough S (1980) Int J Sports Med, 1:66-69.
Eriksson BO & Saltin B (1974) Acta Pediatr Belg Suppl, 28:257-265.
Haralambie G (1982) Bull Eur Physiopath Resp, 18:65-74.

Jos tykkäsit, kerro tästä muillekin!

Ari Nummela
Johtava asiantuntija, KIHU, LitT

Nopeuskestävyysharjoittelu on kiistelty puheenaihe lasten harjoittelussa. Asiasta on olemassa hyvinkin ristiriitaisia näkemyksiä jopa asiantuntijoiden välillä. Tuoreimmat vastakkaiset näkemykset tulivat esille viime vuonna.

Yleisurheilun HUU (Huippu-Urheilu-Uutiset) 3/2017 oli Jukka Keskisalon (SUL kestävyysjuoksun valmentaja ja estejuoksun EM-kultamitalisti) haastattelun perusteella tehty juttu vetoharjoittelusta lapsilla otsikolla: ”Ei happovetoja ennen murrosikää”. Haastattelussa Keskisalo sanoo: ”Koska nuoren elimistö ei oikein osaa käsitellä maitohappoja, kieltäisin lapsilta ja varhaisteineiltä kokonaan 100-1000 metrin vedot. Pidemmät vedot eivät aerobisina ole niin haitallisia, Keskisalo sanoo.”

Samaan asiaan liittyen löytyy vuodelta 2017 Suomen Valmentajien Lasten ja nuorten Hyvä Harjoittelu -koulutusmateriaalista peruskestävyyden kehittämisestä seuraavaa: ”Peruskestävyyttä kehitetään parhaiten kevyellä ja pitkäkestoisella harjoittelulla, mutta myös lyhyet kovatehoiset intervallit palautuksineen kehittävät hyvin kestävyyttä.”

Nämä asiantuntijan lausunnot innostivat minua kirjoittamaan lyhyiden kovatehoisten vetojen fysiologiasta lapsilla ja aikuisilla sekä mitä tämä tarkoittaa vetoharjoittelussa lapsilla. Lasten energia-aineenvaihduntaa on tutkittu selvästi vähemmän kuin aikuisten aineenvaihduntaa. Lapsilla tehtyjen tutkimusjulkaisujen mukaan eroja lasten ja aikuisten energia-aineenvaihdunnassa on olemassa, sillä ikä sekä kasvu ja kehitys muuttavat lihasten aineenvaihduntaa.

Aerobinen kapasiteetti – VO2max

Maksimaalinen hapenottokyky (VO2max) on paras yksittäinen muuttuja kuvaamaan henkilön aerobista kapasiteettia ja aineenvaihduntaa. Poikien VO2max (l/min) kehittyy lähes lineaarisesti iän mukaan 8-16 ikävuosien välillä, mutta tyttöjen VO2max kasvu tasaantuu murrosiän jälkeen noin 14 vuoden ikäisenä. Poikien VO2max kasvaa 8-16 vuosien aikana noin 150 %, kun tytöillä muutos on noin 80 %.

Kehon paino vaikuttaa selvästi VO2max:iin, minkä vuoksi se ilmoitetaan usein kehon painoon suhteutettuna (ml/kg/min). Kehon painoon suhteutettu VO2max antaa erilaisen kuvan maksimaalisen aerobisen kapasiteetin muutoksista verrattuna l/min arvoihin. Poikien osalta kehon painoon suhteutettu VO2max pysyy lähes vakiona (48-50 ml/kg/min) 8-16 vuosien välillä ja tytöillä VO2max pienenee noin 45 ml/kg/min:sta 35 ml/kg/min:iin vastaavaan aikaan. Tämä tarkoittaa, että poikien ja tyttöjen välinen ero kehon painoon suhteutetussa VO2max arvossa kasvaa huomattavasti, mikä johtuu pääosin tyttöjen kehon rasvavarastojen kasvusta. Edellä mainituissa muutoksissa ei ole huomioitu harjoittelun vaikutusta, vaan vertailu on tehty poikkileikkauksena eri ikäisistä harjoittelemattomista nuorista (Armstrong 2006).

Anaerobinen kapasiteetti

Maitohappo on anaerobisen energiantuoton lopputuote ja sen vuoksi hyvä muuttuja kuvaamaan anaerobista aineenvaihduntaa. Kyky tuottaa maitohappoa kuvaa henkilön kykyä tuottaa energiaa anaerobisesti glykolyysin avulla. Kuten aikaisemmassa blogissa (3.4.2017) olen tuonut esille, maitohappo muuttuu heti valmistumisensa jälkeen lihaksessa laktaatiksi ja vetyioniksi (H+). Valmennuksen arkikielessä puhutaan kuitenkin maitohapoista ja hapottamisesta, kun tarkoitetaan laktaatin ja pH:n muutoksesta lihaksissa ja veressä. Laktaatti on suola, jota harjoittelun yhteydessä voidaan mitata verestä ja pH lasku (H+ kasvu) vaikuttaa väsymiseen lihaksessa.

Eri tutkimuksissa maksimaalisten suoritusten jälkeen mitattujen laktaattipitoisuuksien perusteella lapset pystyvät tuottamaan anaerobisesti energiaa jo hyvin nuorena, mutta anaerobinen energiantuotto kehittyy huomattavasti iän sekä kasvun ja kehityksen myötä. Esimerkiksi Cumming ym. (1980) tutkimuksen mukaan poikien maksimilaktaattipitoisuus kasvoi 4-20 ikävuoden välillä 8,1-13,7 mmol/l ja tyttöjen 8,4-11,5 mmol/l. Pojilla kehitys on suurempaa kuin tytöillä, joilla maksimilaktaatin kasvu tasaantuu 13-15 iän jälkeen. Poikien ja tyttöjen välinen ero selittyy mm. poikien testosteronin voimakkaammalla kasvulla murrosiän jälkeen tyttöihin verrattuna.

Aerobinen ja anaerobinen energiantuotto toimii samanaikaisesti, mutta suorituksen intensiteetti määrää, mikä on aerobisen ja anaerobisen energiantuoton suhde suorituksen aikana. Portaittain nousevassa kuormituksessa poikien ja miesten välinen ero energia-aineenvaihdunnassa tulee selvästi esille. Suorituksen tehon noustessa sekä hapenkulutus että veren laktaattipitoisuus kasvavat, mutta poikien energiantuotto on suhteessa enemmän hapen kulutuksen varassa kuin aikuisilla miehillä, joilla anaerobinen energiantuotto lisääntyy tehon kasvaessa enemmän kuin pojilla.

Palautumiskyky

Nuoret palautuvat paremmin kovatehoisista kuormituksista kuin aikuiset (Armstrong & Barker 2012). Tämä johtuu lasten ja nuorten kehittyneestä oksidatiivisesta kapasiteetista, nopeammasta fosfokreatiinivarastojen (PK) täyttymisestä, paremmasta happo-emästasapainon säätelystä sekä pienemmästä laktaatin tuotosta ja nopeammasta laktaatin poistosta aikuisiin verrattuna. Joidenkin tutkijoiden mielestä lasten parempi palautumiskyky johtuu yksinkertaisesti pienemmästä kehon koosta ja selkeästi matalammasta tehon tuotosta aikuisiin verrattuna.

Lihasten entsyymit ja energiavarastot

Jo 1970-luvulla ruotsalainen tutkijaryhmä Erikssonin johdolla teki lihasbiopsiatutkimuksia 11-16 vuotiailla pojilla. Tutkimuksen tulokset ovat edelleen käyttökelpoisia. Tulosten mukaan lihasten PK-varastot kasvavat pojilla 11-15 iän välissä yli 60 %, mutta 15-vuotiaiden PK-varastot ovat aikuisten tasolla. Samanlaista kasvua havaittiin lihasten glykogeenivarastoissa 11-15 ikävuosien aikana. Merkittävä havainto oli myös, että nuoremmilla pojilla lihasten glykogeenivarastot tyhjenivät kuormitusten aikana kolme kertaa hitaammin kuin vanhemmilla pojilla ja miehillä, mikä kertoo hiilihydraattiaineenvaihdunnan ja anaerobisen aineenvaihdunnan tehostumisesta iän myötä.

Lihasten energia-aineenvaihduntaan vaikuttavien entsyymien aktiivisuuksista on hieman ristiriitaisiakin tuloksia, mutta näyttää siltä, että anaerobiseen glykolyysiin vaikuttavien entsyymien kuten SDH ja PFK aktiivisuudet ovat lapsilla 20-50 % matalampia aikuisiin verrattuna (Eriksson & Saltin 1974) ja oksidatiivisten entsyymien aktiivisuudet ovat nuorilla korkeammat kuin aikuisilla (Haralambie 1982). Berg & Keul (1988) mukaan glykolyyttisten entsyymien aktivisuus kasvaa ja oksidatiivisten entsyymien aktiivisuus pienenee iän myötä. Nämä tulokset vahvistavat johtopäätöstä, jonka mukaan lapset käyttävät energiantuotossa enemmän aerobisia reittejä kuin aikuiset ja vasta murrosiän jälkeen anaerobinen energiatuotto vahvistuu ja saavuttaa aikuisten tason.

Johtopäätökset nopeuskestävyysharjoitteluun

Selkeä johtopäätös edellä kuvattujen fysiologisten erojen lasten ja aikuisten välillä on, että lyhytkestoisissa ja kovatehoisissa vedoissa lapset käyttävät suhteessa enemmän aerobista aineenvaihduntaa kuin aikuiset, koska heidän anaerobinen energiantuottokyky ei ole vielä aikuisten tasolla. Sen vuoksi lyhyissä kovatehoisissa vedoissa laktaattia ei kerry lasten elimistöön eikä pH laske niin merkittävästi kuin aikuisilla. Tämä tarkoittaa, että lasten elimistö pystyy käsittelemään ne anaerobisen energiantuoton lopputuotteet, mitä kovatehoisissa vedoissa syntyy. Pienemmän anaerobisen energiantuoton ja tehontuoton sekä suhteessa paremman aerobisen aineenvaihdunnan ansiosta lapset pystyvät palautumaan kovatehoisista vedoista jopa nopeammin kuin aikuiset. Tämän vuoksi fysiologisesti ei ole mitään syytä kieltää nopeuskestävyysharjoittelua lapsilta.

Toinen näkökulma lasten nopeuskestävyysharjoitteluun on valmennuksellinen liittyen ominaisuuksien kehittämiseen. Nopeuskestävyys ei ole samanlainen ominaisuus kuten kestävyys, voima tai nopeus, vaan hyvä nopeuskestävyys tarvitsee tuekseen hyvän nopeuden ja kestävyyden. Jos nopeuskestävyysharjoittelua tehdään huomioimatta nopeuden ja kestävyyden kehittämistä, niin saadaan mahdollisesti nopeaa kehittymistä aikaiseksi, mutta kehittyminen loppuu lyhyeen nopeuden ja kestävyyden puutteeseen. Tämän vuoksi ei ole järkevää panostaa nopeuskestävyysharjoitteluun lapsilla. Paljon parempaan lopputulokseen pääsee ainakin pidemmällä aikavälillä keskittymällä pohjan rakentamiseen nopeuskestävyydelle, mikä tarkoittaa nopeuden ja peruskestävyyden kehittämistä.

Lähteet
Armstrong N (2006) J Pediatr, 82(6):406-408.
Armstrong N & Baker R (2012) J Sport Health Sci, 1:18-26.
Berg A & Keul J (1988) Young Athletes, Champaign IL: Human Kinetics, 61-78.
Cumming GR, Hastman L, McCort J & McCullough S (1980) Int J Sports Med, 1:66-69.
Eriksson BO & Saltin B (1974) Acta Pediatr Belg Suppl, 28:257-265.
Haralambie G (1982) Bull Eur Physiopath Resp, 18:65-74.

Jos tykkäsit, kerro tästä muillekin!