Palautuminen maksimikestävyyden, maksimivoiman ja hypertrofisen voiman harjoitusblokeista ja erilaisten harjoitusblokkien vaikutus unen laatuun

Abstract

Johdanto. Huippu-urheilu on tasapainoilua optimaalisen harjoittelun ja palautumisen välillä. Kun harjoittelu on erittäin kuormittavaa, eikä kokonaisuudessa huomioida palautumista ja lepoa riittävästi, muodostuu kehoon vakava ylikuormitustila, joka heikentää myös suorituskykyä. Aiemman tutkimustietoon tukeutuen sykevälivaihtelun on havaittu olevan validi menetelmä, joka kuvaa erilaisten harjoituksien fysiologisia vasteita ja kehon kokonaiskuormitusta antaen siten tietoa, jonka avulla voidaan ehkäistä vakavia ylirasitustiloja. Tämän tutkimuksen keskeisenä tavoitteena oli selvittää, miten elimistö palautuu erilaisista kovatehoisista harjoitusblokeista ja korreloivatko harjoitusblokkien fysiologista vastetta kuvaavat indikaattorit selvittämällä esimerkiksi unen aikaisen sykevälivaihtelun ja kortisolitason välistä yhteyttä. Tämän lisäksi tutkimuksen keskeisenä tavoitteena oli selvittää, eroavatko aineenvaihdunnallisen kuormittuneisuuden eli kestävyysblokin vaste ja hermo-lihas-järjestelmän kuormittuneisuuden eli voimablokin vaste sykevälivaihtelussa ja painottuvatko vasteet eri sykevälivaihtelumuuttujiin (esim. RMSSD tai LFP tai HFP). Näiden lisäksi palautumista tutkittiin unen aikana. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, adaptoituuko keho kovatehoiseen harjoitteluun lisäämällä syvän unen määrää, joka edistää palautumista. Menetelmät. Kahdeksantoista fyysisesti aktiivista tervettä mieskuntoilijaa (29±6 v; 180,4 ± 6,4 cm; 79,4 ± 11,7 kg; 54 ± 6 ml/kg/min) osallistui tutkimukseen. Tutkimus koostui kolmesta erilaisesta harjoitusblokista – maksimikestävyys, maksimivoima ja hypertofinen voima, jotka jokainen tutkittava suoritti samassa järjestyksessä. Harjoitusblokeilla kovatehoisia kuormituksia toistettiin kolmena peräkkäisenä iltana, jonka jälkeen oli neljän päivän palautusjakso ennen seuraavaa harjoitusblokkia. Harjoitusblokkien aikana palautumistilaa mitattiin WHO:n polkupyöräergometritestillä, kevennyshyppytestillä, kortisolimittauksella, subjektiivisilla arvioilla kehon kuormittuneisuudesta ja unen laadusta. Sykevälivaihtelua ja unen laatua mitattiin Emfit-unimonitorilla jokaisena tutkimusjakson yönä. Harjoitusblokkien välisiä tilastollisia merkitsevyyksiä analysoitiin Friedmanin ja Wilcoxonin testeillä ja korrelaatiota Spearmannin korrelaatiokertoimella. Tilastollisen merkitsevyyden rajaksi asetettiin p<0.05. Tulokset. Tilastollisesti merkittäviä muutoksia ei havaittu palautumismittauksissa (WHO:n polkupyöräergometritesti, kevennyshyppytesti), kortisolitasoissa, subjektiivisessa kuormittuneisuudessa, sykevälivaihtelussa, unen laadussa tai univaiheiden suhteellisissa osuuksissa eri harjoitusblokkien aikana tai eri harjoitusblokkien välillä, vaikka tutkittavat kokivat kuormituspäivät fyysisesti ja henkisesti raskaiksi. Kolmasosa (33 %) tutkittavista keskytti tutkimuksen. Trendeinä havaittiin, että RMSSD (root-mean-square of differences between adjacent R-R intervals; peräkkäisten sykevälien keskimääräinen vaihtelu) arvot olivat harjoitusblokeilla matalampia ja erityisesti hypertofisella harjoitusblokilla tulosten hajonta oli selkeästi vähentynyt. Lisäksi unipisteet vähenivät (trendi) ja unen kesto lyhentyi systemaattisesti harjoitusblokeilla, ja keskihajonta väheni harjoitusblokkien aikana. Pohdinta ja johtopäätökset. Tutkimuksessa tehtiin kolme päähavaintoa: 1) Elimistö pystyy adaptoitumaan lyhytkestoisiin kolmen päivän kovatehoisiin harjoitusblokkeihin, eivätkä ne aiheuta merkittävää ylikuormitusta, vaikka tutkittavat subjektiivisesti kokisivat harjoitusblokit kuormittavina. 2) RMSSD-arvot olivat matalampia (trendi) harjoitusblokkien aikana, mutta yhteyttä ei havaittu kortisolitason kanssa. 3) Harjoitusblokit eivät muuttaneet unen vaiheita, mutta trendinä havaittiin, että unipisteet laskivat ja unenkesto lyhentyi harjoitusblokkien aikana, joten kovatehoisella harjoittelulla saattaa olla yhteys uneen. Tätä aihetta pitää tutkia enemmän, jotta asia saadaan tieteellisesti vahvistettua.

Introduction. To improve maximal endurance or strength performance, an optimal physiological training load is required. Inadequate recovery time facilitate to fatigue and underperformance. Post-exercise heart rate variability (HRV) has been shown to be a valid method to evaluate the training load (Kaikkonen ym. 2010; Kaikkonen ym. 2012). The purpose of this study was to determine whether the HRV, selective physiological indicators and sleep could assess cumulative metabolic and neuromuscular fatigue induced by the short-term high-intensity training blocks. We hypothesized that following high-intensity training block HRV remains longer declined level compared to strength training blocks (Buccheit ym. 2004; Chen ym. 2011; Hynynen ym. 2010). Also we assumed total sleep time increases, sleep efficiency is higher, wake time is less after onset, in REM sleep increases and slow wave sleep (SWS) increases (Driver & Taylor 2010; Myllymäki ym. 2011) following high-intensity endurance training block, and sleep parameters remains constant over the strength training blocks (Köllning ym. 2015). Methods. The subjects were endurance and strength trained men (n=18); 29±6 yrs; 180 ± 6 cm; 79 ± 12 kg; VO2max 54 ± 6 ml/kg/min. Study included three different training blocks; high-intensity endurance, maximal strength and hypertrophy strength. Three consecutive high-intensity late-night exercise sessions followed by four days of recovery period before the new training block. WHO’s cycling fitness test, countermovement jump test, saliva cortisol concentrations, subjective perceived stress and subjective quality of sleep were measured at mornings before the training blocks and following mornings after the training sessions. Emfit sleep monitor measured HRV and sleep quality every night throughout the research period. The variance analysis of repeated measurements and non-parametric Friedman and Wilcoxon tests were used in the statistical analysis of the results. The correlations between the variables were analysed using Spearman correlation tests.The limit of the statistical significance was p < 0.05. Results. Although subjects experienced the exercise sessions physically very demanding, no statistically significant differences were found between the single exercise sessions or between the training blocks in performance measurements (WHO’s cycling test and a countermovement jump test), cortisol levels, subjective stress and HRV. Statistically significant differences were not observed in sleep or relative portion of sleep phases during any training blocks. Some trends were observed as RMSSD (Root Mean Square of the Successive R–R Differences) sleep score and sleep duration were systematically lower after training blocks than recovery periods. Discussion and conclusion. Based on this study, short-term high-intensity training blocks are well tolerated in physically active men as they were not associated to significant physiological fatigue or associated with the disturbances in sleep quality or HRV. It can be concluded that metabolic and neuromuscular fatigue are associated to heart rate variability so that if there were not metabolic or neuromuscular fatigue, there were either changes in autonomic nervous system. Furthermore, in this study found cortisol did not changes after single or three consecutive exercise sessions. Stability of the cortisol is related to heart rate variability changes (no changes). Additionally, the results of present study suggest that quality of the sleep or relative portion of sleep phases during any training blocks. Probably greater training loads and/or longer training period are required in order to induce physiological changes in autonomic nervous system, cortisol concentration, physical performance or sleep phases.