Lihassolurakenteen ja entsyymiaktiivisuuksien yhteydet isometriseen voimantuottoon, maksimijuoksunopeuteen sekä juoksun taloudellisuuteen

Abstract

Riikka Kivelä: Lihassolurakenteen ja entsyymiaktiivisuuksien yhteydet isometriseen voimantuottoon, maksimijuoksunopeuteen sekä juoksun taloudellisuuteen. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää lihaksen biokemiallisten ominaisuuksien (myosiinin raskasketjukoostumus, lihassolujakauma ja entsyymiaktiivisuudet) yhteyttä maksimivoimaan ja voimantuottonopeuteen, maksimijuoksunopeuteen sekä juoksun taloudellisuuteen eri nopeuksilla. Energiantuottoon vaikuttavista entsyymeistä tarkasteltiin kahden aerobisen (CS ja HAD) sekä kahden anaerobisen (PFK ja LDH) entsyymiaktiivisuuksia. Kymmenen Suomen parhaimmistoon kuuluvan keskimatkan (800-5000 metrin) miesjuoksijan juoksun taloudellisuutta mitattiin viidellä eri nopeudella (4.00, 5.00, 5.50, 6.00, 7.00 m/s). Juoksun aikana hengityskaasuja mitattiin kannettavalla hengityskaasuanalysaattorilla. Heti kunkin juoksun jälkeen otettiin verinäyte laktaatin määritystä varten. Juoksujen välillä oli kahdeksan minuutin palautus. Ennen taloudellisuusjuoksuja mitattiin alaraajojen ojentajien bilateraalinen isometrinen maksimivoima ja voimantuottonopeus jalkadynamometrillä. Tutkimuksen lopuksi kymmenen minuutin palautuksen jälkeen määritettiin maksimijuoksunopeus 20 metrin matkalta, mikä juostiin lentävällä lähdöllä. Kahden tunnin kuluttua viimeisestä juoksusuorituksesta otettiin lihasbiopsia vastus lateralis -lihaksesta ja siitä määritettiin ATPaasi-värjäyksellä lihassolujakauma, myosiinin raskasketjukoostumus SDS-PAGEn avulla ja entsyymiaktiivisuudet fluorometrisesti. ATPaasi -värjäyksellä määritetyt solutyypit ja solupinta-alat korreloivat erittäin merkitsevästi (p<.001) vastaavien myosiinin raskasketjujen kanssa. Suurimmalla juoksunopeudella 7.00 m/s, mikä vastaa 1500 metrin kilpailunopeutta, energiankulutus korreloi negatiivisesti (r = -.60, p<.05) nopeiden myosiinin raskasketjujen kanssa. Tämä tarkoittaa, että mitä enemmän nopeita raskasketjutyyppejä juoksijalla oli sitä vähemmän energiaa hän kulutti kyseisellä nopeudella. Muilla nopeuksilla tilastollisesti merkitsevää yhteyttä ei ollut. Entsyymiaktiivisuudet eivät olleet yhteydessä myosiinin raskasketjukoostumukseen eivätkä korreloineet myöskään juoksun taloudellisuuden kanssa millään mitatuista nopeuksista. Maksimijuoksunopeuden ja nopeiden myosiinin raskasketjujen välinen yhteys ei ollut tilastollisesti merkitsevä. Myöskään maksimivoima tai voimantuottonopeudet eivät korreloineet merkitsevästi myosiinin raskasketjukoostumuksen kanssa. Tulosten perusteella voidaan todeta suomalaisilla keskimatkan juoksijoilla olevan suuri osuus hitaita myosiinin raskasketjuja, mikä ei välttämättä ole hyvä asia varsinkaan lyhyemmillä keskimatkoilla, joilla maksimijuoksunopeus ja taloudellisuus suurilla nopeuksilla ovat merkitsevässä osassa kilpailusuorituksessa. Entsyymiaktiivisuudet olivat koehenkilöillä samankaltaisia, mikä osoittaa säännöllisen harjoittelun mahdollisesti muokanneen solujen entsyyrnitoirnintaa samaan suuntaan. Tutkimuksen koehenkilöt olivat melko homogeeninen ryhmä monilta ominaisuuksiltaan, mikä on osaltaan voinut vaikuttaa tuloksiin. Samoin koeryhmän pienuus oli mahdollisesti rajoituksena tilastollisten merkitsevyyksien löytyrniselle. Tutkimuksen tulokset kuitenkin viittaavat siihen, että juoksijat, joilla on enemmän myosiinin nopeita raskasketjuja ovat taloudellisempia juostaessa keskimatkojen kilpailunopeuksilla, ja näin ollen suuremmasta nopeiden raskasketjujen osuudesta olisi hyötyä näiden matkojen juoksijoille.