Aerobisen liikunnan määrittely

Yleisin väärinkäsitys on se, että aerobinen liikunta tarkoittasi samaa kuin peruskestävyysharjoittelu. Tämä ei pidä paikkaansa. Aerobinen liikunta pitää sisällään kaikki ne eri tehoalueet, joilla tavallisen kuntoilijan on mielekästä harjoitella. Suomessa näistä tehoalueista käytetään nimiä peruskestävyys (PK), vauhtikestävyys (VK) ja maksimikestävyys (MK).

Aerobinen liikunta nimenä viittaa liikuntaan, jossa keho tuottaa suurimman osan käytettävästä energiasta hapen avulla. Vain jos harjoittelun teho ylittää jopa maksimikestävyysalueen ylärajan, siirrytään alueelle, jolla suurin osa energiasta tuotetaan ilman happea, eli anaerobisesti. Tällä harjoitusalueella on mielekästä harjoitella vasta, kun harjoitustaustaa on runsaasti ja tavoitteena on kilpailla tosissaan sellaisissa lajeissa, joissa kyseisestä ominaisuudesta todella on hyötyä.

Kuvassa 1 on tarkasteltu, miten aerobinen ja anaerobinen energiantuotto jakautuu eri kestoisissa maksimaalisissa suorituksissa. Voimme havaita, että jo kahden minuutin mittaisessa suorituksessa puolet energiasta tuotetaan aerobisesti, eli hapen avulla.

Kuva 2. Aerobinen ja anaerobinen energiantuotto eri mittaisissa maksimaalisissa suorituksissa

Kun siirrytään lähemmäs tyypillisiä yksittäisen kestävyysharjoituksen kestoaikoja, eli 30–120 minuuttiin, voidaan havaita, että 95–98 % energiasta tuotetaan aerobisesti ja vain 1–5 % anaerobisesti. Näin siis maksimivauhtisessa suorituksessa.

Tyypillisessä harjoituksessa, jonka tulisi olla kaukana maksimivauhdista, ensimmäisen kahden minuutin jälkeen käytännössä kaikki energia tuotetaan aerobisesti.

Toki parin ensimmäisen minuutin ajan anaerobinen energiantuotto näyttelee jonkinmoista roolia, koska sen aikaa kestää ennen kuin happea saadaan toimitettua riittävästi työskenteleville lihaksille aerobista energiantuottoa varten.

Aerobista liikuntaa on siis kaikki yli kaksi minuuttia kestävä harjoittelu. Kestävyysharjoittelu puolestaan määritellään noin kaksi minuuttia ja sitä pidempään kestäväksi harjoitteluksi, jossa tyypillisesti käytetään kohtuullisen suurta lihasmassaa (esim. kävely, juoksu, pyöräily, hiihto, soutu). Näin ollen, aerobinen liikunta tarkoittaa käytännössä täsmälleen samaa kuin kestävyysharjoittelu.

Varsinainen juju on ymmärtää, miten aerobinen liikunta toimii – sillä sen avulla saa kiinni siitä, millaisella kestävyysharjoittelulla voi saavuttaa parhaita tuloksia ja miksi.

Kuva 3. Energiantuotto liikunnan eri tehoalueilla

Kevyessä rasituksessa energia tuotetaan aerobisesti rasvoista. Kun suorituksen tehoa nostetaan kevyestä kohtalaiseen ja raskaaseen kuormitukseen, aletaan energiaa tuottaa aerobisesti myös hiilihydraateista.

Kun suoritus toteutetaan riittävän kovatehoisena, niin lihaksiin ei enää saada riittävästi happea, jotta aerobinen energiantuotto pystyisi yksin vastaamaan kasvavaan energiantarpeeseen. Tällöin mukaan tulee myös anaerobinen energiantuotto hiilihydraateista.

Sitä kohtaa, jossa anaerobinen energiantuotto ensi kerran kohoaa lepotasosta, kutsutaan aerobiseksi kynnykseksi ja se määrittelee peruskestävyysalueen ylärajan. Jos vauhdin kasvattaminen pysäytetään tähän, jaksetaan tämän kynnyksen alueella liikkua henkilöstä ja harjoitustaustasta riippuen karkeasti tunnista useisiin tunteihin. Huippuunsa viritetyn lihaskestävyyden omaavilla kestävyysurheilijoilla jopa vielä paljon tätäkin pidempään.

Aerobisen kynnyksen jälkeenkin aerobinen energiantuotto näyttelee edelleen ylivoimaisesti suurinta roolia, mutta anaerobisen energiantuoton osuus alkaa hiljalleen kasvaa. Niin pitkään kuin anaerobisessa energiantuotossa muodostuva laktaatti kyetään poistamaan, hyödyntämään tai puskuroimaan samaa tahtia kuin sitä tuotetaan, liikutaan vauhtikestävyysalueella.

Kun aerobisen energiantuoton ’kuona-aineet’ alkavat kertyä elimistöön nopeammin kuin niistä päästään eroon, on saavutettu anaerobinen kynnys, joka on vauhtikestävyysalueen yläraja. Tämän kynnyksen tuntumassa, jälleen henkilöstä ja harjoitustaustasta riippuen, jaksetaan liikkua noin 20–60 minuuttia.

Anaerobisen kynnyksen ylittävillä tehoilla jaksetaankin sitten liikkua tätä jonkin verran lyhyempiä – ja tehon edelleen kasvaessa kohti aerobista maksimikapasiteettia jopa huomattavasti lyhyempiä aikoja.

Edellisestä voimme vetää sen johtopäätöksen, että aerobinen suorituskyky valaa perustan kaikelle kestävyyssuorituskyvylle. Näin ollen, on varsin loogista, että huomattavan suuri osa harjoittelusta olisi viisasta kohdistaa aerobisen suorituskyvyn parantamiseen.

Mikä aerobista suorituskykyä sitten selittää, ja miten ja minkälaisella harjoittelulla sitä tehokkaimmin parannetaan?

Aerobinen liikunta kehittää elimistön kykyä ja käyttää happea

Jotta ihminen voisi tuottaa energiaa lihasten käyttöön hapen avulla eli aerobisesti, täytyy happea voida toimittaa työskenteleville lihaksille. Tämä tapahtuu veren välityksellä.

Happea saadaan vereen normaalissa hengityksessä. Mainittakoon, että terveellä ihmisellä hengityskapasiteetti ei muodostu tyypillisesti koskaan suorituskykyä rajoittavaksi tekijäksi. Jos ’kunto loppuu’, niin rajoittava tekijä löytyy siis jostakin muualta.

Kun happea on saatu vereen, niin siitä, kuinka hyvin lihakset saavat käyttönsä happea, vastaakin keskeisesti neljä eri mekanismia:

1. Sydämen kyky kierrättää verta
2. Veren kyky kuljettaa happea
3. Veren jakautumineen elimistössä
4. Lihasten kyky ottaa happea verestä ja käyttää sitä hyväkseen.

Kuva 4. Aerobisen liikunnan vaikutus sydämen kokoon ja veren määrään

Sydämen kyky kierrättää verta kasvaa

Sydän toimii verenkierron pumppuna. Sydän vuoroin laajenee ja täyttyy verellä ja vuoroin supistuu ja pumppaa veren liikkeelle. Sydämen oikealta puolelta veri matkaa keuhkoihin saamaan happea ja palaa vasemmalle puolelle, josta se pumpataan kaikkialle muualle elimistöön.

Ehkä kaikkein vaikuttavin muutos säännöllisellä harjoittelulla on se, että sydämen vasemman kammion koko alkaa kasvaa suuremmaksi. Kuvasta 2 (vihreä viiva) voimme havaita, että 6 kuukauden säännöllisen harjoitellun jälkeen sydämen vasemman kammion koko on kasvanut noin 10–15 %, jatkaen edelleen harjoittelun myötä kasvuaan.

Tämä vaikuttaa dramaattisesti sydämen kykyyn kierrättää verta. Kun minuuttitilavuus on sydämen syke minuutissa kertaa vasemman kammion tilavuus, niin hyvin harjoitellut henkilö pystyy pumppaamaan minuutissa liikkeelle noin 35 litraa verta, siinä missä harjoittelematon saa liikkeelle vain noin 22 litraa minuutissa (kuva 3). Mitä enemmän minuutissa saadaan toimitettua lihaksille verta, sen enemmän saadaan lihaksille toimitettua myös happea.

Kuva 5. Harjoitustausta ja sydämen minuuttitilavuus

Tämä sama ilmiö selittää myös sitä, miksi aerobisen harjoittelun seurauksena leposyke laskee. Kun sydän kierrättää levossa keskimäärin noin viisi litraa verta, tarvitsee harjoittelematon sydän tähän 70 lyöntiä minuutissa. Harjoitelleelle ja kokoa kasvaneelle sydämelle riittää saman verimäärän kierrättämiseen 50 lyöntiä minuutissa.

Huomionarvoista on, että jos säännöllistä liikuntaa ei ole tullut vähään aikaan (tai koskaan) harrastettua, näitä muutoksia saadaan täysin riittävästi aikaan jo matalatehoisella peruskestävyysharjoittelulla.

Veren kyky kuljettaa happea kasvaa

Muutos veren määrässä on aerobisen liikunnan nopeimpia harjoitusvaikutuksia (kuva 2, punainen viiva). Vain noin 3–6 harjoituskerran jälkeen veriplasman määrä lisääntyy noin 10 %. Samalla happea veressä kuljettavien punasolujen (ja niiden sisältämän happea sitovan hemoglobiinin) määrä kasvaa, jolloin veren kyky sitoa happea kasvaa.

Veren määrä kasvaa kuitenkin suhteessa enemmän kuin punasolujen massa, joten samalla sen viskositeetti alenee, eli verestä tulee juoksevampaa. Näin ’ohuempi’ veri pääsee kulkemaan verisuonistossa ketterämmin ja myös hapen toimittaminen työskenteleville lihaksille tehostuu.

Kun verta on enemmän, täyttyy myös sydän tehokkaammin. Tämä, yhdessä vasemman kammion kasvavan koon kanssa, selittää suurelta osin sen, miksi sydämen minuuttitilavuus (kuva 2, sininen viiva) ja samalla maksimaalinen hapenottokyky (kuva 2. sininen katkoviiva) kasvavat. Tämä puolestaan selittää suurelta osin sen, miksi ’kunto kasvaa’.

Harjoitustaustasta riippumatta, tämä muutos toteutuu täysin riittävässä määrin jo matalatehoisella peruskestävyysharjoittelulla.

Veren jakautumien elimistössä tehostuu

Säännöllisen harjoittelun seurauksena elimistö oppii jakamaan verta tehokkaammin sinne, missä sitä eniten tarvitaan. Lisäksi lihaksiston pieni verisuonitus (kapillaarit eli kansankielisemmin hiussuonet) lisääntyy ja auttaa näin verta (ja samalla happea) pääsemään tehokkaammin lihakseen.

Tämä harjoitusvaikutus selittää monia liikunnan hyötyjä sydänterveydelle. Aihetta on kuvattu laajemmin artikkelissa Fyysisen aktiivisuuden terveysvaikutukset – jos sydämesi saisi päättää, lähtisit kävelylle tältä istumalta››

Tällä kertaa huomionarvoista on se, että huolimatta henkilön harjoitustaustasta, näitä muutoksia saadaan parhaiten aikaiseksi riittävällä määrällä matalatehoista peruskestävyysharjoittelulla.

Lihasten kyky ottaa happea verestä ja käyttää sitä hyväkseen paranee

Lihasten kyky ottaa happea verestä paranee osittain jo edellä mainittujen seikkojen takia. Harjoittelun seurauksena kasvaneen minuuttitilavuuden ansiosta verta virtaa minuutissa enemmän. Samalla tehostunut veren jakelu ja kapillaarien kasvanut määrä pitävät huolen siitä, että veri ja happi pääsevät myös paremmin perille.

Lisäksi hapen siirtymisestä verenkierrosta lihaksiin vastaa tietyt kemialliset reaktiot, jotka tehostuvat. Harjoitelleella on noin 130 % enemmän näitä kemiallisia reaktioita kiihdyttäviä entsyymeitä kuin harjoittelemattomalla.

Lopulta lihaksissa energia muutetaan hapen avulla sellaiseen muotoon, jota lihakset pystyvät käyttämään fyysiseen työhön. Tämä tapahtuu pienissä ’energiatehtaissa’, joita kutsutaan mitokondrioiksi.

Säännöllisen harjoittelun seurauksena näiden pienten energiatehtaiden koko ja määrä kasvaa. Hyvin harjoitelleella mitokondrioiden määrä on noin kaksinkertainen harjoittelemattomaan nähden. Kun vielä kokokin kasvaa, niin yhteensä niiden massa on parhaimmillaan jopa noin 270 % suurempi hyvin harjoitelleella.

Luonnollisesti, mitä enemmän ja mitä suurempia nämä energiatehtaat ovat, sen enemmän energiaa kyetään muuntamaan hapen avulla fyysiseen työhön sopivaksi, eli sitä tehokkaammin fyysistä työtä kyetään tekemään.

Harjoitustaustasta huolimatta nämä ominaisuudet kehittyvät ainoastaan riittävällä määrällä matalatehoista kestävyysharjoittelua.

Kestävyysharjoittelun suurin oivallus

Tästä päästään siihen suurimpaan oivallukseen, mitä kestävyysharjoitteluun liittyy: Harjoittelemalla kovempaa, ei todellisuudessa kulje kovempaa. Koska aerobinen energia-aineenvaihdunta näyttelee ylivoimaisesti suurinta roolia käytännössä kaikissa kestävyyssuorituksissa, saadaan parhaat tulokset aikaiseksi, kun pääosa harjoittelusta kohdistuu nimenomaan aerobiseen energia-aineenvaihduntaa.

Erittäin hyvä ja toimiva nyrkkisääntö onkin, että noin 80–90 % harjoittelusta olisi hyvä tehdä peruskestävyysalueella. Aloittelija ei tarvitse mitään muuta harjoittelua.

Tavoitteellinen kuntoilija voi lisätä tarpeen mukaan viikkoon yhden tai korkeintaan kaksi vauhtikestävyysharjoittelua, jos haluaa vaikkapa käyttää hyväkseen sitä havaintoa, jonka mukaan VK-harjoittelu kasvattaa aavistuksen tehokkaammin sydämen kykyä kierrättää verta. Tai jos on tarpeen vaikkapa totutella johonkin tiettyyn vauhtikestävyysalueen kilpailuvauhtiin.

Pidetään kuitenkin mielessä, että niin hämmästyttävää kuin se onkin, niin liiallinen harjoittelu liian suurella teholla saattaa itse asiassa estää kehitystä. Tähän tilanteeseen pureudummekin esimerkkien avulla seuraavissa artikkeleissa.