Voimaharjoittelun akuutit ja pitkäaikaiset neuromuskulaariset ja kardiovaskulaariset vasteet keski-ikäisillä ja ikääntyneillä miehillä

Abstract

Vesa Erola. 2001. Voimaharjoittelun akuutit ja pitkäaikaiset neuromuskulaariset ja kardiovaskulaariset vasteet keski-ikäisillä ja ikääntyneillä miehillä. Liikuntafysiologian pro gradu -tutkielma. Jyväskylän yliopisto, liikuntabiologian laitos. 79 s. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää miten lihasten voimantuotto-ominaisuudet kehittyvät puolen vuoden voimaharjoitusjakson aikana keski-ikäisillä ja ikääntyneillä miehillä ja onko tässä kehityksessä ikäryhmittäistä eroa. Toisena tarkastelun kohteena oli lihaksiston väsyminen ja adaptoituminen akuuttiin voimaharjoituskuormitukseen. Akuuttien voimaharjoituskuormitusten yhteydessä mitattiin myös sydän- ja verenkiertoelimistön vasteita ja tutkittiin niiden akuuttia ja kroonista adaptaatiota voimaharjoittelun seurauksena. Tutkimukseen osallistui kahdeksantoista 30-4S-vuotiasta (M 30-45, keski-ikä 38 ± S v) ja kymmenen 60-70- vuotiasta (M 60-70, keski-ikä 64 ± 4 v) miestä. Koehenkilöt olivat liikunnallisesti aktiivisia, mutta heillä ei ollut kenelläkään aikaisempaa voimaharjoittelutaustaa. Koehenkilöt harjoittelivat kuntosalilla kaksi kertaa viikossa 21 viikon ajan. Voimaharjoitus oli hermostollis-hypertrofista. Jokaista harjoitetta tehtiin 5-20 toistoa/sarja. Sarjoja oli 2-5 harjoitetta kohti. Harjoittelussa käytetyt kuormat kasvoivat tutkiinuksen edetessä. Harjoituskuorma vaihteli koko jakson aikana 40-80 % välillä kullekin harjoitteelle määritetystä yhden toiston maksimista (1 RM). Harjoittelun edetessä ohjelmaan kuului myös nopeusvoima tyyppisiä harjoitteita. Koehenkilöiltä mitattiin reiden isometrinen bilateraalinen maksimivoima ja maksimi iEMG:t oikean jalan vastus lateralis (VLO) - ja vastus medialis (VMO) -lihaksista sekä vasemman jalan vastus lateralis (VL V) - Iihaksesta. Lisäksi mitattiin konsentrinen bilateraalinen maksimikuorma (1RM). Muiksi perusmuuttujiksi valittiin kehonpaino ja rasva %, systolinen ja diastolinen verenpaine, syke ja seerumin CK-aktiivisuus. Perusmuuttujat mitattiin viisi kertaa tutkimusjakson aikana. Akuuteissa voimaharjoituskuormituksissa mitattiin reiden isometrinen bilateraalinen ojennusvoima ennen ja jälkeen kuormituksen, kuormitussarjojen ja palautusjaksojen aikaiset maksimisykkeet, seerumin CK-aktiivisuus ennen ja jälkeen (heti ja kaksi päivää) kuormituksen sekä subjektiivinen tuntemus (RPE-asteikko). Akuuttikuormitukset olivat ennen (akuutti 0) ja jälkeen (akuutti 6) voimaharjoitusjakson. Voimaharjoitusjakson seurauksena isometrinen maksimivoima kasvoi ryhmällä M 30-45 22 % (2258 ± 487 vs. 2699 ± 370 N, p<O.OOI) ja ryhmällä M 60-70 20 % (2011 ± 329 vs. 2371 ± 406 N, p<O.OI). Ryhmän M 30-45 VMO -lihaksen isometrisen supistuksen aikainen iEMG aktiivisuus kasvoi 19 % (p<O.OI). Vastaavan lihaksen iEMG aktiivisuus kasvoi ryhmällä M 60-70 40 % (p<O.OOI). YLO -lihaksen iEMG aktiivisuus kasvoi ryhmällä M 30-4526 % (p<0.05) ja ryhmällä M 60-70 29 % (p<O.OOI). YLV -lihaksen aktiivisuus kasvoi ryhmällä M 30-45 19 % (p<0.05). Ryhmän M 60-70 vastaavan lihaksen iEMG aktiivisuus kasvoi 30 % (p<O.OOI). Voimaharjoitusjakson aikana konsentrinen 1 RM kasvoi ryhmällä M 30-45 21 % (184 ± 29 vs. 228 ± 29 kg, p<O.OOI) ja ryhmällä M 60-70 22 % (143 ± 67 vs. 172 ± 81 kg, p<O.OOI).Sydän- ja verenkiertoelimistön lepomuuttujista ainoastaan ryhmän M 60-70 systolisen lepoverenpaineen 9 % lasku (149 ± 21 vs. 135 ± 16 mmHg) oli tilastollisesti merkitsevä (p<0.05). Molempien akuuttien voimaharjoituskuormitusten seurauksena isometrinen maksimivoima laski tilastollisesti merkitsevästi molemmilla ryhmillä (p<O.OOI). Akuutissa 0 ei tapahtunut tilastollisesti merkitseviä isometrisen supistuksen aikaisissa lihasten maksimi iEMG arvoissa. Akuutissa 6 ryhmän M 30-45 mitattujen lihasten iEMG aktiivisuudet laskivat isometrisessä maksimisupistuksessa verrattuna ennen kuormitusta mitattuihin aktiivisuuksiin. VLO -lihaksen aktiivisuus laski 11 % ( p<O.OS) ja YL V -lihaksen aktiivisuus laski 8 % (p<0.05). YLO - ja VL V -lihasten aktiivisuuden prosentuaalinen muutos kuormituksen jälkeen erosi tilastollisesti merkitsevästi ryhmien välillä (p<0.05). Molemmat akuutit voimaharjoituskuormitukset kohottivat tilastollisesti merkitsevästi kummankin ryhmän veren laktaattipitoisuutta (p<O.OOI), sydämen sykettä (p<O.OOI) ja heti rasituksen jälkeistä seerumin CK -aktiivisuutta (p<0.05-0.01). Tiivistetysti voidaan todeta, että 21 viikon pituinen voimaharjoittelujakson seurauksena sekä isometrinen maksimivoima että konsentrinen 1 RM kasvoivat merkittävästi keski-ikäisillä ja ikääntyneillä miehillä. Samalla lihasten neuraalinen maksimiaktivaatio parani molemmilla koeryhmillä. Täten ikä ei siis ole este voimantuoton eikä lihasten neuraalisen maksimiaktivaation harjoitettavuudelle. Akuutissa voimaharjoituskuormituksessa ikääntyneet ihmiset eivät pystyneet maksimaalisesti aktivoimaan lihaksiaan ennen kuormitussarjoja, sillä kuormitussarjojen jälkeinen lihasaktiivisuus oli suurempi kuin ennen kuormitusta. Tämä ominaisuus säilyi myös voimaharjoitusjakson jälkeen. Sitä vastoin nuoremmat ihmiset pystyivät voimaharjoitusjakson ansiosta lihasten maksimaaliseen aktivointiinjo ennen kuormitussarjojaja he pystyivät myös kuormittamaan itseään enemmän kuormitussarjojen aikana. Tästä oli osoituksena alentunut lihasaktiivisuus kuormitussarjojenjälkeen. Pidempikestoisella voimaharjoittelujaksolla näyttäisi olevan myös positiivisia vaikutuksia sydän- ja verenkiertoelimistön terveydentilaan, mikä ilmeni mm. alentuneena systolisena lepoverenpaineena.