Kaikki, jotka ovat joskus seuranneet kestävyysurheilua lähempää tai muuten vain nörtteilleet millä testeillä kestävyyskuntoa voidaan mitata ovat kuulleet maksimaalisesta hapenottokyvystä eli VO2MAX:ista. Urheilupiireissä liikkuu huhuja Lance Armstrongin tai Bjorn Dählien käsittämättömän korkeista hapenottokykytuloksista. Onko maksimaalinen hapenottokyky kuitenkaan mikään hyvä mittari kun arvioidaan henkilön aerobista kestävyyskuntoa. Tässä artikkelissa paneudun hieman syvällisemmin siihen mitä maksimaalinen hapenottokyky oikeastaan tarkoittaa, miten happi käytetään hyväksi elimistössämme jne.

Maksimaalisella hapenottokyvyllä tarkoitetaan hengitys- ja verenkiertoelimistömme kykyä kuljettaa ja lihasten kykyä käyttää happea äärimmäisessä fyysisessä suorituksessa. VO2MAX:ia pidetään tärkeimpänä yksittäisenä fysiologisena tekijänä mitattaessa aerobista kestävyskuntoa.

1920-luvun alussa tutkija A.V Hill partnerinsa H.Luptonin kanssa tuli johtopäätökseen, että on olemassa yläraja hapenotolle. Hän teki tutkimuksen itsellään juosten nurmikentällä eri nopeuksilla ja mitaten hapenottoa(VO2). Tutkimuksessaan Hill huomasi, että maksimaalinen hapenottokyky saavutettiin 243m minuuttivauhdilla eikä se siitä enää kasvanut, vaikka vauhtia juoksuvauhtia nostettiin. Nämä tulokset johtivat kahteen kestävään johtopäätökseen: maksimaalisen hapenottokyvyn rajoittuminen johtuu hengitys- ja verenkiertoelimistöstä sekä VO2MAX saadaan selville porrastetussa testissä kun hapenottokyky ei enää nouse tai tapahtuu ns. suvantovaihe, jolloin hapenotto nousee vähemmän kuin 150ml/min per porras. Tämä johti ideaan, että saavuttaakseen maksimaalisen hapenottokyvyn täytyy hapenoton suvantovaiheen tapahtua.

Maksimaalisen hapenottokyvyn mittaamisen suunnaton suosio perustuu yksinkertaisesti siihen, että se oli käytännössä ensimmäinen ja ainoa mitattavissa oleva parametri, joten poikkeuksetta sitä on käytetty tutkimuksissa. Koko kestävyysurheilu alkoi kehittyä maksimaalisen hapenottokyvyn ympärille.

Tätä konseptia on alettu kyseenalaistamaan vasta viime vuosina. Tim Noakes huomasi tutkimuksissaan, että maailman huippu pyöräilijöistä vain 47% saavutti hapenoton suvantovaiheen maksimaalisen hapenottokyvyn testissä, joka antoi viitteitä, ettei kaikkien maksimaalisen hapenottokyvyn rajoite liittyisikään happeen. Osassa tutkimuksista maksimaalisessa hapenottokyvyssä on havaittu henkilökohtaisia eroja riippuen siitä onko testi tavallinen inkrementaalinen nouseva vai supramaksimaalinen testi. Osalla koehenkilöistä maksimaalinen hapenottokyky oli supramaksimaalisella testillä kovempi kuin perinteisellä, joka asettaa perinteisen testin reliabiliteetin kysymysten alle. Maksimaalinen hapenottokyky vaihtelee myös riippuen siitä millä testiliikkeellä se suoritetaan. Pyöräily ja juoksu antavat erilaisia lukemia maksimaalisesta hapenottokyvystä. Kuitenkin pyöräilyssä ja juoksussa happi kulkee samaa reittiä suusta eteenpäin sydämen pumppausten avustuksella. Tämän vuoksi eroavaisuudet maksimaalisessa hapenottokyvyssä johtuvat lihaksistosta tai, että sitä säädellään lihasten rekrytoinnin avulla. Maksimaalisen hapenottokyvyn testaamista voidaan siis kyseenalaistaa, sillä kaikki eivät saavuta hapenoton suvantovaihetta ja jos maksimaalista hapenottokykyä säädellään lihasten rekrytoinnilla, voidaan olettaa, ettei VO2max olisikaan tarkka parametri mittaamaan hengitys- ja verenkiertoelimistön kestävyyttä.

Tutkimuksissa maksimaalista hapenottokykyä käytetään usein tärkeimpänä parametrina hengitys- ja verenkiertoelimistön kestävyyden mittaamisessa. Tutkimusten perusteella luodaan tiettyjä protokollia, joilla maksimaalista hapenottokykyä olisi tehokkainta harjoitella kestävyysurheilijana. Tieteessä on keskitytty tutkimaan erilaisten intervalliohjelmien vaikuttavuutta maksimaalisen hapenottokykyyn ja on oletettu, että intensiteetin pitäminen juurikin maksimaalisen hapenottokyvyn tasolla olisi avain nostamaan sitä. Tämä oletus ei kuitenkaan pidä paikkaansa, sillä esimerkiksi eräässä tutkimuksessa neljän viikon maksimaalisen hapenottokykyyn perustuva harjoitusohjelma ei nostanut VO2maxia, eikä parantanut edes suorituskykyä. Tämä perustuu luultavasti siihen, että eri ihmisillä tapahtuu erilaisia adaptaatiota vaikka he harjoittelisivat samalla prosentilla VO2maxista. Esimerkiksi kahden ihmisen välillä voi olla suurikin ero laktaattikynnyksessä jopa harjotelleilla yksilöillä. Esimerkiksi jos kaksi urheilijaa harjoittelee 80% VO2maxista voi toinen ylittää laktaattikynnyksen ja toinen olla selvästi sen alapuolella. Tutkimuksissa on myös todettu samalla prosentilla VO2maxista harjoittelevilla merkittäviä eroja laktaattivasteissa vaikka yksilöiden välillä ei olisi eroa maksimaalisessa hapenottokyvyssä. Myöskään maksimaalisen hapenottokyvyn ei ole todettu korreloivan suorituskykyyn, vaikka VO2max paranisi, ei suorituskyvyssä välttämättä tapahtuisi muutoksia ja vaikka suorituskyky paranisi ei VO2maxissa tapahtuisi muutosta. On myös tehty tapaustutkimuksia yksittäisillä eliittitason juoksijoilla, joissa toisessa maksimaalinen hapenottokyky heikkeni 72ml/kg/min 66ml/kg/minuutissa vaikka 3000 m tulos parani 46. sekuntia Myös naisten maratonin maailmanennätystä hallussaan pitävän Paula Radcliffen maksimaalinen hapenottokyky pysyi vuosina 1992-2003 samana vaikka harjoittelun määrä ja intensiteetti nousi valtavasti, unohtamatta suorituskykyä

Kaiken kaikkiaan modernin tieteen perusteella vaikuttaa siltä, ettei maksimaalinen hapenottokyky välttämättä mittaa sitä mitä aiemmin on kuviteltu. Jos maksimaalinen hapenottokyky ei korreloi aerobiseen kestävyyskuntoon, eikä se muutu huippu-urheilijoilla niin pitäisikö sen mittaaminen unohtaa? Tulisiko suorituskykyä siis mitata ennemminkin suorituskykytestillä kuin yksittäisellä fysiologisella parametrilla?

 Referenssit

Steve Magnes. Science of Running 2013.

Steve Magness. The Fallacy of Vo2max and %VO2max.

Midgeley, MCNaughton, Wilkinson. 2006. Is there optimal training intensity for enhanving maximal oxygen uptake of distance runners?

Daniels,J. 2005. Running Formula.

Basset,D.R, Boulay MR. . 2000. Spesifity of treadmill and cycle ergometer tests in triathletes, runners and cyclists

Basset,DR, Howley ET. 2000. Limiting factors for maximum oxygen uptake and determinants of endurance performance.

Noaks,T. 2008. How did A V Hill understand the VO2max and the “plateau phenomenon”? Still no clarity?

Noaks,T.2008. Does a central governor regulate maximal maximal exercise during combined arm and leg exercise.

Baden,D. McLean T, Tucker R, Noakes T, St Clair Gibson A. 2005. Effects of anticipation during unknown or unexpected exercise duration on ratings of perceived exertion affect and physiological function.

Brooks, GA, Fahey TD. Exercise Physiology:human bioenergetics and its application.

Vollaard NBJ, Constantin-Teodosiu D, Fredriksson K, Rooyackers O, Jansson E, Greenhaff PL, Timmons JA, Sundberg CJ. Systematic analysis of adaptations in aerobic capacity and submaximal energy metabolism provides a unique insight into determinants of human aerobic performance.

Jones, A. The Physiology of the World Record Holder for the Women’s Marathon 2006.