Kovaa treenaava huippu-urheilija saa olla todella tarkkana palautumisen kanssa, jottei elimistö väsy liikaa ja ajaudu ylirasitukseen tai ylikuntoon. Pitäisi harjoitella kovaa ja usein, mutta kuinka tietää milloin on menty yli laidan? Samoin myös perheen, työelämän ja kuntoilun välillä tasapainotteleva perheenisä tai -äiti joutuu jatkuvasti pohtimaan, kannattaako lenkille lähteä väsyneenä vai olisiko lepopäivä tarpeen. Milloin on syytä levätä ja milloin uskaltaa harjoitella väsyneenä?

Sykevaihtelu pähkinänkuoressa

Sykevaihtelusta (engl. heart rate variability, HRV) on viime aikoina tullut kuuma puheenaihe urheilijoiden ja kuntoilijoiden keskuudessa. Menemättä sen syvemmälle sykevaihtelun fysiologisiin taustoihin, kerrataan lyhyesti mistä oikein on kyse. Sykevaihtelulla viitataan sydämen peräkkäisten lyöntien välisiin intervalleihin. Sykevaihtelu ei siis mittaa sykkeen vaihtelua sinänsä, vaan yksittäisten lyöntien välisen ajan vaihtelua (kuva 1).KUVA 1. Sykevaihtelu mittaa sydämen yksittäisten lyöntien välistä aikaa RR-intervallien perusteella. Parasympaattinen aktivaatio lisää RR-intervallin pituutta, sympaattinen laskee sitä. (Aubert ym. 2003)

Parasympaattisen hermoston eli levossa aktivoituvan autonomisen hermoston osan, aktivaatio nostaa sykevaihtelua eli lisää sykähdysten välisen intervallin kestoa, kun taas liikunnan ja stressin aikana aktivoituva sympaattinen hermosto laskee sykevaihtelua. Mikä sitten tekee sykevaihtelusta vaikkapa sykettä paremman menetelmän harjoitustilan seurantaan? Sykevaihtelu kertoo, kun olet stressaantunut, oli syynä sitten psyykkinen stressi (työkiireet, ihmissuhdeongelmat) tai fyysinen stressi (kova harjoittelu, riittämätön ravinto ja palautuminen). Sykkeestä et tätä tietoa saa selville.

Sykevaihtelu kertoo ylikuormittumisesta

Sykevaihtelua on tutkimuksissa käytetty paitsi ylikuormitustilan havaitsemiseen (kuva 2), niin myös päivittäisen harjoittelun ohjelmointiin (Kiviniemi ym. 2007, 2010). Ylikuormituksesta voi kieliä esimerkiksi sykevaihtelun päiväkohtaisen variaation heikkeneminen, kuten Plews ym. (2012) havaitsivat kahden triathlonistin tapaustutkimuksessa.KUVA 2. Kontrolliurheilijan (yllä) ja ylikuormittuneen urheilijan (alla) sykevaihtelun 7 liukuvan keskiarvon vaihtelu (Ln rMSSDCV) 80 päivän seurantajakson aikana. Kontrolliurheilijan sykevaihtelussa on päiväkohtaista vaihtelua ja vaihtelun määrä on hienoisessa kasvussa kohti seurantajakson loppua, kun taas ylikuormittuneella urheilijalla vaihtelu laskee ylikuormitustilaan asti ja lähtee nousuun vasta riittävän levon jälkeen.

Auttaako sykevaihtelu harjoittelun ohjelmoinnissa?

Tutkimme Kilpa- ja huippu-urheilun tutkimuskeskuksessa keväällä 2014 sykevaihtelun avulla ohjelmoidun intensiivisen kestävyysharjoittelun vaikutuksia kuntojuoksijoiden suorituskykyyn verrattuna ennalta määrätyn ohjelman noudattamiseen. Tutkimus oli osa Ville Vesterisen väitöskirjatutkimusta, jonka tuloksista raportoidaan myöhemmin. Olin mukana tutkimuksessa tekemässä gradua, jonka tuloksista seuraavaksi.

Teoriana oli, että sykevaihtelun avulla ohjelmoitu kestävyysharjoittelu johtaisi parempaan harjoitusvasteeseen kuin perinteinen, ennalta ohjelmoitu harjoittelu. Tämä siksi, että kovatehoisen harjoituksen tekeminen silloin, kun parasympaattinen aktiivisuus on koholla, saattaa joidenkin tutkijoiden (esim. Stanley ym. 2013) mukaan parantaa harjoitusvastetta verrattuna harjoitteluun silloin, kun parasympaattinen aktivaatio on matalalla.

Tutkimusprotokolla oli seuraava: Tutkimus kesti 12 viikkoa, joista ensimmäiset neljä viikkoa kaikki tutkittavat harjoittelivat saman kaavan mukaan, progressiivisesti peruskestävyysharjoittelua. Samalla tarkkailtiin tutkittavien sykevaihtelua tutkimuksen jälkimmäistä osiota varten. Varsinainen tutkimusjakso koostui kahdeksan viikon intensiivisestä kestävyysharjoittelujaksosta. Kontrolliryhmä teki puolet viikon harjoituksista kovatehoisina intervalleina (4 x 4 min), sekä tasavauhtisena vauhtikestävyys- (40 min) ja vauhtikestävyys-maksimikestävyys (30 min) harjoitteluna, ja puolet matalatehoisena kestävyysharjoitteluna.

Koeryhmä harjoitteli seitsemän päivän keskiarvoistetun sykevaihtelun mukaan siten, että aina, kun keskiarvoistettu lukema (Omegawavella tehty aamumittaus joka aamu tutkimusjakson ajan) oli henkilökohtaisesti määritetyn optimialueen sisällä, ohjelmassa oli kovatehoista (kts. edellä mainitut harjoitukset) harjoittelua. Kun keskiarvoistettu sykevaihtelun lukema laski alle tai nousi yli optimialueen, ohjelmassa oli matalatehoista harjoittelua niin kauan kunnes sykevaihtelulukema siirtyi takaisin keskiarvoalueelle. Harjoituskertojen lukumäärä ei muuttunut tutkimusjakson aikana. Kuvassa 3 on havainnollistettu käytetty menetelmä.KUVA 3. Responderin eli positiivisesti interventioon reagoineen tutkittavan sykevaihtelukäyrä kahdeksan viikon harjoitusjakson ajalta. Musta viiva kuvastaa seitsemän päivän liukuvaa keskiarvoistusta, yksittäiset pisteet kunkin päivän yksittäistä sykevaihtelulukemaa. Horisontaalinen yhtäjaksoinen viiva on kyseisen henkilön sykevaihtelun keskitaso, katkoviivat kuvastavat optimaalisen alueen ylä- ja alarajaa. Ohjelmassa oli kovatehoista harjoittelua silloin, kun musta viiva oli yksilöllisen optimialueen sisällä. Kun viiva siirtyi alueen ulkopuolelle, henkilö harjoitteli kevyesti tai lepäsi niin kauan kunnes viiva siirtyi takaisin optimialueen sisäpuolelle ja keskitasolle. Tästä eteenpäin jälleen kovatehoista harjoittelua kunnes viiva siirtyi taas alueen ulkopuolelle.

Kyllä!

Kuinka sitten kävi? Hajonta oli suurta, mutta sykevaihteluryhmä teki selvästi vähemmän kovatehoisia harjoituksia (noin 13 (± 6) harjoitusta kahdeksan viikon aikana) ja enemmän matalatehoista kestävyysharjoittelua verrattuna kontrolliryhmään (noin 18 (± 2.5) kovatehoista harjoitusta 8 vk sisään). Sykevaihteluryhmä myös onnistui parantamaan selvästi enemmän 3000 metrin juoksutestin tulosta ja kaikkiaan kestävyysharjoitusvaste mattotestin perusteella oli sykevaihteluryhmällä parempaa kuin kontrollilla (kuva 4). Kontrolli paransi maksimaalista hapenottokykyä enemmän, mikä lienee ainakin osittain yhteydessä suurempaan kovatehoisen harjoittelun määrään. Toisaalta mattotestissä oppimisen merkitys on suuri, ja kenttätestinä toiminut 3000m testi onkin tältä osin luotettavampi mittari.KUVA 4. Sykevaihteluryhmän (valkoiset palkit) ja kontrolliryhmän (harmaat palkit) kestävyyssuorituskyvyn muutos (%) kahdeksan viikon harjoitusjakson jälkeen. Sykevaihtelu paransi 3000m juoksutulosta tilastollisesti merkittävästi (p < 0.01), kun taas kontrolliryhmässä ei muutosta ollut havaittavissa. Kaiken kaikkiaan sykevaihtelulla ohjelmoitu harjoittelu johti edullisempaan tulokseen kuin perinteisen kaavan mukaan harjoittelu.

Mitä tutkimuksen tuloksista voidaan päätellä? Erilaisten mittarien, kuten sykevaihtelun, käyttäminen harjoittelun seurannassa ja ohjelmoinnissa voi parantaa vastetta verrattuna perinteiseen ohjelmointiin. Sykevaihtelu voi parhaimmillaan tarjota urheilijalle luotettavan ja objektiivisen apuvälineen oman palautuneisuuden seurantaan.

Toisaalta on hyvä muistaa, että sykevaihtelu kuvastaa autonomisen hermoston toiminnan muutoksia, mutta ei kerro esimerkiksi lihasvaurioiden korjaantumisesta tai energiavarastojen täyttymisestä. Ehkä paras tapa käyttää sykevaihtelua olisikin yhdistämällä se muiden, palautumista havainnoivien menetelmien kanssa. Lopuksi urheilijan kannattaa muistaa, ettei mikään tekninen apuväline yksin voi korvata oman kehon signaalien kuuntelua ja niihin reagointia.

– Ida Heikura