Lihasaktiivisuuden ja hapenkulutuksen eroja juoksua harrastavilla ja harrastamattomilla

Abstract

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tutkia alaraajojen lihasaktiivisuuksien ja hapenkulutuksien eroja sekä näiden muuttujien välisiä yhteyksiä juoksua harrastavien ja harrastamattomien ryhmien välillä. Tämän lisäksi tutkittiin aineenvaihdunnallisten muuttujien eroja ryhmien välillä. Tutkimus on ensimmäisiä raportteja, missä älyvaatteilla on mitattu lihasaktiivisuuksia useammilla eri kävely- ja juoksunopeuksilla yhdistettynä hapenkulutusmittauksiin. Tutkimukseen osallistui yhteensä 21 vapaaehtoista, joista 20 suorittivat mittaukset ja joista 17 tulokset oli mahdollista analysoida. Juoksua harrastavien ryhmässä oli 5 miestä ja 5 naista ja harrastamattomien ryhmässä oli 5 miestä ja 2 naista. Tutkittavilta mitattiin maksimaalinen tahdonalainen isometrinen lihasaktiivisuus (MVIC) pintaelektrodi elektromyografiaa (sEMG) hyödyntävillä älyvaateilla etureisistä, takareisistä, pakaroista, kaksoiskantalihaksista, leveistä kantalihaksista ja etummaisilta säärilihaksilta. Tutkittavat kävelivät 1,0 m/s, 1,3 m/s ja 1,5 m/s sekä juoksivat 2,2 m/s, 2,5 m/s, 2,8 m/s, 3,1 m/s ja 3,3 m/s nopeuksilla viiden minuutin kuormitusjaksoja 200 metrin ulkoradalla valojäniksen ohjaamalla nopeudella. Kuormitusjaksojen aikana tutkittavilta mitattiin samanaikaisesti lihasaktiivisuuksia, sykettä ja hapenkulutusta. Aluksi mitattiin lepolaktaatti ja juoksukuormien sekä viimeisen kuorman lopuksi mitattiin laktaattikonsentraatiot sormenpää verinäytteinä. Kaikille tuloksille laskettiin keskiarvot tasaisinta nopeutta vastanneelta 80 metrin suoralta jokaisella etenemisnopeudella. Tutkimustuloksina saatiin, että aktiivisuus takareidessä (kaikilla kävely- ja yhdellä juoksunopeudella) sekä leveässä kantalihaksessa (kaikilla kävely- ja neljällä juoksunopeudella) erosivat ryhmien välillä (0,001<p≤0,05). Näissä lihaksissa juoksua harrastavien aktiivisuudet olivat pienempiä. Saatu tulos voi viitata harrastavien parempaan liiketekniikkaan. Muilla lihaksilla ei tilastollisesti merkitseviä eroja havaittu ryhmien välillä. Lihasaktiivisuus kasvoi nopeuden kasvaessa (0,001<p≤0,05), mikä on linjas-sa aikaisempien tutkimustulosten kanssa. Ryhmien välillä ei löydetty tilastollisesti merkitseviä eroja lihasaktiivisuuksille ja hapenkulutuksille lasketuissa korrelaatioissa. Kaikilla tutkittavilla analysoitaessa etureidellä (r=0,883) sekä etummaisella säärilihaksella (r=0,914) havaittiin yhteys lihasaktivaation ja hapenkulutuksen välillä (0,01<p≤0,05) kävelynopeuksilla. Juoksunopeuksilla takareidellä (r=0,789) ja pakaralla (r=0,788) havaittiin yhteys lihasaktivaation ja hapenkulutuksen välillä (p≤0,05). Hapenkulutuksissa tilastollisesti merkitsevät ryhmien väliset erot syntyivät viimeisellä kävely- sekä ensimmäisellä juoksunopeudella (p≤0,05). Harrastavien hapenkulutukset olivat keskimäärin alhaisempia tutki-tuilla nopeuksilla pois lukien ensimmäinen kävelynopeus sekä kaksi viimeisintä juoksunopeutta. Kah-della viimeisellä juoksunopeudella harrastavien hapenkulutus oli suurempaa kuin harrastamattomilla. Juoksunopeuksien muutosta selittänee juoksua harrastamattomien kuormituksen muuttuminen enemmän anaerobiseksi, joka näkyy tämän ryhmän laktaattikonsentraatioiden nousuna juoksu kuormien aikana sekä hapenkulutuksien tasaantumisena kahden viimeisen juoksukuorman kohdalla. Sykkeet ja mitatut juoksukuormien laktaattikonsentraatiot olivat alhaisempia juoksua harrastavilla verrattuna harrastamattomiin ja ne erosivat ryhmien välillä (0,001<p≤0,01).

The results of the study showed that activity in the hamstrings (at all walking and one running speed) and in the soleus (at all walking and four running speeds) differed between the groups (0,001<p≤0,05). With these muscles, recreational runners had lower levels of muscle activity. The result might indicate that recreational runners might have had better movement technique. For the other muscles, no statisti-cally significant differences were found between the groups. Muscle activity increased with increasing speed (0,001<p≤0,05) which is in line with previous studies. No statistically significant differences were found between the groups in the correlations calculated between muscle activities and oxygen consumptions. When all subjects were analyzed, with quadriceps femoris (r=0,883) and tibialis muscle (r=0,914) a relation was found between muscle activity and oxygen consumption (0,01<p≤0,05) at walking speeds. At running speed, with hamstring (r=0,789) and qluteus muscle (r=0,788) a relation was found between muscle activity and oxygen consumption (p≤0,05). Statistically significant differ-ences in oxygen consumption occurred at the last walking and at the first running speed between groups (p≤0,05). Oxygen consumption by recreational runners was on average lower at all studied speeds, except for the first walking and last two running speeds. With the last two running speeds ox-ygen consumption was higher for runners than for non-runners. The change with two last running speeds is likely to be explained by the change of the load to be more anaerobic for the non-runners, which is reflected in an increase in lactate concentrations with running loads and oxygen consumption stabilization in the non-runners group within two last running speeds. Heart rates and measured lactate concentrations after running loads were lower in recreational runners group compared to non-runners group and results differed between the groups (0,001<p≤0,01).