Anaerobisen kynnyksen määritys

Uusimmassa Juoksija-lehdessä (Juoksija 2/2025) oli Antti Ihamäen kirjoittama artikkeli ”Testaamisella tarkkuutta harjoitteluun”. Artikkelissa käytiin erinomaisesti läpi anaerobisen kynnyksen eli toisen laktaattikynnyksen merkitystä kestävyyssuorituskyvyn osatekijänä sekä anaerobisen kynnyksen testaamisen ja kehittymisen seurannan tapoja. Artikkelista saa hyviä vinkkejä oman kestävyyskunnon kehittymisen seurantaan. Suosittelen tutustumaan tarkemmin. Jos anaerobinen kynnys on vieras käsite, lue aiempi blogikirjoitukseni ”Kestävyystestin kynnykset”.

Ihamäen artikkelissa oli lainattu aiheesta tekemääni Pro Gradu -tutkimusta. Hienoa, että aihe saa näkyvyyttä, koska se on erittäin mielenkiintoinen ja herättää keskustelua kestävyyskunnon testauksessa. Sekä omassa tutkimuksessani että aiemmin aiheesta tehdyissä tutkimuksissa on todettu, että nousevatehoisesta kynnystestistä määritetty anaerobinen kynnysteho voi erota tehosta, jolla veren laktaattipitoisuus pysyy tasapainossa pidemmässä kestävyyssuorituksessa. Anaerobisen kynnyksen tarkoitus on kuitenkin kuvata tehoa tai vauhtia, jolla laktaatin tuotto ja poisto pysyvät elimistössä tasapainossa.

Ihamäen artikkelissa pohdittiin, että harjoitustausta ja anaerobisen kynnyksen tulkinnanvaraisuus voivat vaikuttaa anaerobisen kynnyksen määrityksen luotettavuuteen. Samasta aiheesta käytiin keskustelua viime vuoden Liikuntatieteellisen seuran järjestämillä Kuntotestauspäivillä (Materiaalit - Liikuntatieteellinen Seura – Finnish Society of Sport Sciences), jossa olin yhdessä Viivi Kainlauri-Tanin kanssa esittelemässä aiheesta tekemiämme Pro Gradu -tutkielmien tuloksia (Hiltunen_Kainlauri-Tani_2024_KTP). Siellä esille nousi ajatus siitä, että tutkimuksen tuloksiin voisi vaikuttaa tutkittavien harjoittelutausta. Nämä päätelmät ovat yleisesti ottaen oikeassa, koska sekä harjoitustausta että kynnysmäärityksen tekotapa vaikuttavat siihen, että miten pitkään kynnysteholla pystytään työskentelemään. Omassa tutkimuksessani suurimmalla osalla tutkittavista kynnystestistä matemaattisella kaavalla määritetty anaerobinen kynnysteho ei vastannut laktaattipitoisuuden tasapainoa 30 minuutin tasavauhtisessa kestävyyssuorituksessa, vaikka tutkittavat olivat tottuneet kestävyysharjoitteluun. Harjoitustausta ei siis ollut todennäköinen selittävä tekijä. Myöskään anaerobisen kynnyksen määrittämisen subjektiivinen tulkinnanvaraisuus ei ollut tutkimuksessani ongelma, koska tutkin nimenomaan objektiivisiksi tarkoitettuja matemaattisia kaavoja kynnysmäärityksessä. Tosin anaerobisen kynnyksen määrittämiseen on olemassa useita erilaisia kaavoja ja eri kaavojen paremmuudesta ei ole yksimielisyyttä. Tulin itse tutkimukseni perusteella siihen johtopäätökseen, että matemaattiset mallit eivät useimmiten ole yksilötasolla riittävän hyviä anaerobisen kynnyksen määrittämisessä.

Kainlauri-Tani (2019) tutki Pro Gradu -tutkimuksessaan anaerobisella kynnyksellä tehtävän juoksusuorituksen aikaisen sykkeen, veren laktaattipitoisuuden ja hengitysmuuttujien toistettavuutta. Kainlauri-Tani havaitsi etenkin laktaattipitoisuudessa sekä päivittäistä vaihtelua yksilötasolla että yksilöiden välistä eroa laktaatin nousussa tasavauhtisen kuormituksen aikana. Vain 44 %:lla tutkittavista nousevatehoisesta kynnystestistä määritetyn anaerobisen kynnyksen teho vastasi maksimaalisen laktaatin tasapainotilaa tasavauhtisen 30 minuutin juoksusuorituksen aikana. Anaerobinen kynnys oli määritetty Suomessa kehitetyn lineaarisovitemenetelmän (kuva 1) avulla.

Kuva 1. Lineaarisovitemenetelmällä määritetyt kynnykset. Musta käyrä on kynnystestistä saatu laktaattipitoisuuskäyrä suhteessa työtehoon. Harmaat ympyrät ovat mitattuja veren laktaattipitoisuuksia. Tummansininen yhtenäinen viiva on aerobisen kynnyksen (AerK) määrittävä lineaarisovite. Tummansiniset katkoviivat ovat anaerobisen kynnyksen (AnK) määrittävät lineaarisovitteet.

Omassa soutajilla tehdyssä tutkimuksessani (Hiltunen 2023) vain 5 % tutkittavista pystyi tekemään 30 minuutin tasavauhtisen soutusuorituksen laktaatin tasapainotilassa nousevatehoisesta kynnystestistä lineaarisovitemenetelmällä määritetyllä anaerobisella kynnyksellä (kuva 2). Myös useimmat muut laskennallisesti määritetyt anaerobiset kynnystehot erosivat laktaatin tasapainotilaa vastaavasta tehosta. Vain Dmax-menetelmällä määritetty anaerobinen kynnysteho oli keskimäärin sama kuin maksimaalista laktaatin tasapainotilaa vastaava teho, mutta tälläkin menetelmällä oli yksilöllistä vaihtelua.

Kuva 2. 95 % tutkittavista ei saavuttanut maksimaalisen laktaatin tasapainotilaa lineaarisovitemenetelmällä määritetyllä anaerobisella kynnyksellä soutuergometrikuormituksessa. Vihreä viiva = MLSS (maximal lactate steady state eli maksimaalisen laktaatin tasapainotila). Mukaeltu Hiltunen, I. (2023)

Oman tutkimukseni tulosten pohdinnassa nousi esiin myös se, että kynnysmäärityksessä käytettävän matemaattisen kaavan toimivuuteen voi vaikuttaa kynnystestissä käytetty protokolla ja/tai laji. Osa matemaattisista kaavoista sopii paremmin tiettyihin lajeihin ja kynnystestin protokolliin. Soututesteissä kynnystestin protokolla on erilainen kuin esimerkiksi juoksumatolla tehtävässä testissä. Soututestissä vauhtia/tehoa ei nosteta lineaarisesti testin loppuun asti, vaan anaerobisen kynnyksen ylityksen jälkeen tehdään maksimisuoritus. Toisaalta tämä koskee useimmiten myös kentällä tehtäviä juoksutestejä, joissa juoksija itse määrittää oman juoksunopeutensa. Sen sijaan juoksumatolla tehtävissä testeissä nopeutta nostetaan lineaarisesti joka kuormalla, jolloin matemaattinen malli voi toimia hieman paremmin. Ari Nummela kirjoitti jo vuonna 2018 Liikuntatieteellisen seuran blogikirjoituksessa, että Suomessa luotu lineaarisovitemenetelmä on suuntaa antava, koska kaikki eivät saavuta laktaatin tasapainotilaa mallin avulla määritetyllä kynnyksellä. Lisäksi Nummela totesi, että kaava toimii parhaiten, kun kuormaa nostetaan tasaisesti 1 km/h. Suuremmilla nostoilla kaava ei välttämättä toimi yhtä hyvin. Kaavan toimivuutta on kuitenkin haluttu testata. Itse testasin kyseistä kaavaa Pro Gradu -tutkimuksessani ja lisäksi vertailin muita yleisesti käytettyjä matemaattisia kaavoja anaerobisen kynnyksen määrittämiseksi. Tulos oli, että useimmat vertailemani kaavat mukaan lukien Suomessa käytössä oleva lineaarisovitemenetelmä yliarvioivat soututestien anaerobista kynnystä, jos anaerobisen kynnyksen määritelmänä pidetään yleistä maksimaalisen laktaatin tasapainotilan (MLSS) määritelmää eli 30 minuutin suoritusta kynnysteholla niin, että veren laktaattipitoisuus saa nousta korkeintaan 1 mmol/l viimeisen 20 minuutin aikana. Toinen tärkeä tulos oli, että kaikki vertailemani matemaattiset kaavat toimivat vaihtelevasti eri yksilöillä. Johtopäätökseni oli, että yksilöllisiin kynnysmäärityksiin tarvitaan kokeneen kuntotestaajan asiantuntemusta, jolloin kynnysmäärityksessä voidaan käyttää useita eri muuttujia ja taustatietoja.

Edellä mainituista tutkimusten tuloksista ei voi kuitenkaan tehdä sellaista johtopäätöstä, että kynnystestien avulla ei olisi mahdollista määrittää kestävyysharjoittelussa käytettyjä harjoitusalueita. Oman Pro graduni johtopäätös oli se, että matemaattiset mallit eivät sovi kaikissa tapauksissa kynnysten määrittämiseen. On ymmärrettävää, että pyritään löytämään tietty matemaattinen kaava harjoitusalueiden määrittämiseen, koska se olisi suurilla joukoilla tehokkaampi, halvempi ja helpompi tapa tehdä kynnysmääritys. Olisi myös hyvä, jos määritykset olisivat testaajasta riippumatta yhdenmukaisia ja objektiivisia. Yksilöllisiin harjoitusalueiden määrityksiin liian tarkka tietyn matemaattisen kaavan noudattaminen ei kuitenkaan aina sovi. Tämä on tullut ilmi monessa tutkimuksessa. Kokeneen kuntotestaajan tulkinta tuloksista on usein tärkeää. Lisäksi tulosten luotettavuutta parantaa taustatietojen, kuten harjoittelutaustan huomiointi tulosten tulkinnassa.

Lisäksi on hyvä huomioida, että kynnystestillä on muitakin tavoitteita kuin anaerobisen kynnyksen määrittäminen. Kynnystestistä saadaan aerobinen kynnys yleensä erittäin luotettavasti ja aerobisella kynnyksellä on usein iso merkitys harjoittelun ohjaamiseen, koska suurin osa harjoittelusta on PK-harjoittelua. Lisäksi kynnystestistä saadaan maksimaalinen kestävyyssuorituskyky. Kynnystestin avulla saadaan tietoa eri kestävyyssuoritukseen vaikuttavien osatekijöiden painotuksista sekä voidaan seurata näiden eri osatekijöiden kehittymistä. Kynnystesti on siis erittäin monipuolinen ja hyvä väline kestävyysharjoittelun ohjaamiseen ja seurantaan. On kuitenkin tärkeää ymmärtää harjoitusalueiden määrittämisen teoria ja tulosten tulkintaan liittyvät rajoitteet, jotta saadaan luotettavia tuloksia ja harjoitteluohjeita.

Lähteet: 

Hiltunen, I. (2023) Maksimaalisen laktaatin tasapainon yhteys nousevatehoisesta kuormituksesta määritettyyn anaerobiseen kynnykseen. Jyväskylän yliopisto. Liikuntatieteellinen tiedekunta, Valmennus- ja testausoppi. Pro Gradu –tutkielma. http://urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-202306193970

Ihamäki, A. (2025) Testaamisella tarkkuutta harjoitteluun -anaerobisen kynnyksen määrittäminen. Juoksija 2/2025.

Kainlauri, V. (2019) Sykkeen, veren laktaattipitoisuuden ja hengitysmuuttujien toistettavuus anaerobisella kynnyksellä. Jyväskylän yliopisto. Liikuntatieteellinen tiedekunta, Valmennus- ja testausoppi. Pro Gradu -tutkielma. http://urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-201912035095

Nummela, A. (2018) Anaerobinen kynnys, aerobinen kynnys, ventilaatiokynnys, laktaattikynnys – mitä ihmettä? Fyysisen kunnon mittaaminen -blogi. FKM.fi  Anaerobinen kynnys, aerobinen kynnys, ventilaatiokynnys, laktaattikynnys – mitä ihmettä? - Liikuntatieteellinen Seura – Finnish Society of Sport Sciences