Akuutti hormonaalinen ja neuromuskulaarinen vaste maksimi- ja pakkotoistokuormituksessa

Abstract

Juha Ahtiainen, 2001. Akuutti hormonaalinen ja neuromuskulaarinen vaste maksimi- ja pakkotoistokuormituksessa. Liikuntafysiologian pro gradu –tutkielma. Jyväskylän yliopisto, liikuntabiologian laitos. 110s. Tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia kahden erilaisen voimaharjoittelussa käytettävän harjoitusmenetelmän, maksimi- ja pakkotoistomenetelmän, vaikutusta välittömiin hormonaalisiin ja neuromuskulaarisiin vasteisiin. Hormonaalisista vasteista tutkittiin voimaharjoitusten välitöntä vaikutusta seerumin testosteroni-, vapaa testosteroni-, kortisoli- ja kasvuhormonipitoisuuksiin. Neuromuskulaarisista muuttujista tutkittiin voimaharjoitusten vaikutusta alaraajojen ojentajalihaksiston maksimaaliseen tahdonalaiseen isometriseen voimantuottoon ja sen aikaiseen lihasaktiivisuuteen sekä veren laktaattipitoisuuteen. Lisäksi tutkittiin isometrisen voimantuoton ja lihasaktiivisuuden palautumista kolme vuorokautta voimaharjoitusten jälkeen. Tutkittavat jaettiin harjoitustaustansa perusteella voimailijoihin (n=8) ja kuntoilijoihin (n=8). Koehenkilöt suorittivat kahden viikon välein kaksi erilaista voimaharjoitusta samaan vuorokauden aikaan. Näistä ensimmäinen toteutettiin maksimitoistoperiaatteella ja toinen pakkotoistomenetelmällä. Kuormitusliikkeinä oli neljä sarjaa jalkaprässiä, kaksi sarjaa jalkakyykkyä ja kaksi sarjaa reiden ojennusta. Toistoja suoritettiin aina 12 jokaisessa sarjassa. Sarjojen välinen palautusaika oli kaksi minuuttia ja harjoitusliikkeiden välillä neljä minuuttia. Maksimitoistoperiaatteella kuorma asetettiin siten, että koehenkilö kykeni itse suorittamaan kaikki toistot. Pakkotoistokuormituksessa sarjapainoja lisättiin maksimitoistokuormitukseen nähden siten, että koehenkilö ei itse kyennyt suorittamaan harjoitussarjoja loppuun asti, vaan tutkija avusti suoritusta juuri sen verran kuin tarvitsi harjoitussarjan loppuun asti viemiseksi. Maksimaalinen isometrinen voimantuotto ja sen aikainen lihasaktiivisuus mitattiin sekä verinäytteet hormoni- ja laktaattipitoisuuden määrittämiseksi otettiin ennen kuormitusta, toisen ja neljännen jalkaprässisarjan jälkeen, kyykkysarjojen jälkeen, reiden ojentaja –liikkeen jälkeen sekä 15 ja 30 minuuttia kuormituksen loppumisen jälkeen. Maksimaalinen isometrinen voimantuotto ja sen aikainen lihasaktiivisuus mitattiin myös 24, 48 ja 72 tuntia kuormitusten jälkeen. Kaikissa pakkotoistosarjoissa yhteensä käytetty kuorma oli 13.2 ± 11.2% suurempi (p<.001) kuin maksimitoistosarjoissa. Vähennettäessä pakkotoistokuormituksessa tehdystä työstä avustuksen määrä, ei maksimi- ja pakkotoistokuormituksissa tehdyissä kokonaistyömäärässä ollut tilastollisesti merkitsevää eroa. Pakkotoistokuormituksessa suoritettiin avustettuna 6.0 ±3.2 toistoa 12 toiston harjoitussarjasta. Maksimaalinen isometrinen voimantuotto laski koko kuormituksen jälkeen merkitsevästi maksimitoistoissa 61.7 ± 9.3%:iin (p<.001) ja pakkotoistoissa 43.5 ± 12.2%:iin (p<.001) verrattuna ennen kuormitusta (pre) mitattuun arvoon. Voimantuoton aleneminen oli pakkotoistokuormituksessa merkitsevästi suurempaa (p<.01-.001) verrattuna maksimitoistokuormitukseen. Pakkotoistokuormituksesta palautuminen oli ensimmäisen vuorokauden kohdalla tilastollisesti merkitsevästi alempana (p<.01) kuin maksimitoistokuormituksessa ja oli alentunut pre – arvoon nähden vielä kolmantena vuorokautena (p<.05) kuormituksen jälkeen. Isometrisen voimantuoton aikainen lihasaktiivisuus laski merkitsevästi (p<.05-.01) pakkotoistokuormituksen aikana verrattuna pre – arvoon. Veren laktaattipitoisuus nousi merkitsevästi (p<.001) alkuarvoon nähden sekä maksimi- että pakkotoistokuormituksessa. Seerumin testosteroni- ja vapaa testosteronipitoisuus nousi merkitsevästi maksimi- ja pakkotoistokuormituksessa (p<.05-.001). Seerumin kortisolipitoisuus nousi merkitsevästi sekä maksimi- (p<.05-.001) että pakkotoistokuormituksessa (p<.001). Kortisolipitoisuus oli merkitsevästi (p<.05) korkeampi pakkotoistokuormituksessa kyykyn, reisiojennuksen sekä 15 ja 30 minuutin palautumisen jälkeen verrattuna maksimitoistokuormitukseen. Seerumin kasvuhormonipitoisuus nousi merkitsevästi maksimi- (p<.01-.001) ja pakkotoistokuormituksessa (p<.05-.001). Pakkotoistokuormituksessa kasvuhormonipitoisuuden muutosprosentti oli neljännen jalkaprässisarjan, kyykyn, reisiojennuksen sekä 15 ja 30 minuutin palautumisen jälkeen merkitsevästi (p<.05-.01) korkeammalla kuin maksimitoistokuormituksessa. Molemmat voimaharjoitusmenetelmät, sekä maksimi- että pakkotoistomenetelmä, johtivat samankaltaiseen välittömään harjoitusvaikutukseen hermo-lihasjärjestelmän väsymyksen ja hormonivasteen korostuessa pakkotoistoja käytettäessä. Tutkimuksen tulokset viittaavat siihen, että kyseistä kuormitusmallia käytettäessä pakkotoistojen käyttö stimuloi hormonitoimintaa, erityisesti kortisolin ja kasvuhormonin osalta ja lisää hermo-lihasjärjestelmän kuormittumista.