Kestävyystestin kynnykset

Viime blogikirjoituksessa käytiin läpi, mikä on kynnystesti, mitä testissä mitataan ja miten testi tehdään. Tällä kertaa paneudutaan tarkemmin kynnystestistä määritettäviin kynnyksiin. Kynnystestin tuloksista voidaan määrittää aerobinen ja anaerobinen kynnys, joita käytetään kestävyysharjoittelussa ohjaamaan harjoittelun intensiteettiä. Kynnykset voidaan määrittää joko hengityskaasuanalysaattorilla mitatuista hengityskaasuista, jolloin niitä kutsutaan ventilaatiokynnyksiksi tai sormenpääverinäytteestä mitattavasta veren laktaattipitoisuudesta, jolloin niitä kutsutaan laktaattikynnyksiksi. Kenttätesteissä mitataan useimmiten vain veren laktaattia, jolloin testituloksista määritetään laktaattikynnykset.

Laktaatti on aineenvaihduntatuote, jota syntyy elimistössä solujen anaerobisessa energiantuotossa. Anaerobiseen energiantuottoon ei tarvita happea ja se on nopea tapa tuottaa energiaa. Elimistö käyttää koko ajan laktaattia edelleen muun muassa muiden lihassolujen aerobiseen eli hapen avulla tapahtuvaan energiantuottoon. Kun anaerobinen energiantuotto kuitenkin kasvaa kuormitustehon kasvaessa, laktaattia syntyy enemmän kuin elimistö ehtii sitä edelleen käyttää. Tällöin laktaattia alkaa kertyä verenkiertoon. Laktaatti ei itsessään ole vahingollista, mutta se kertoo anaerobisen energiantuoton käyttöasteesta. Anaerobinen energiantuotto lisää lihassolujen happamuutta, joka osaltaan vaikuttaa väsymyksen syntyyn ja siksi energiaa ei voida tuottaa pitkään anaerobisesti.

Kynnystestissä tehoa nostetaan tasaisesti, mutta laktaattipitoisuus alkaa nousta epälineaarisesti, kun elimistön laktaatin uudelleen käyttökyky ylittää laktaatin kiihtyneen tuoton. Laktaattipitoisuuden muutoksesta suhteessa työtehoon voidaan havaita kaksi muutoskohtaa (kuva 1). Tehon tilalla voidaan käyttää myös vauhtia.

Kuva 1. Laktaattipitoisuuden muutos suhteessa työtehoon. LT1 = laktaattikynnys 1 eli aerobinen kynnys. LT2 = laktaattikynnys 2 eli anaerobinen kynnys.

Aerobinen kynnys eli ensimmäinen laktaattikynnys (LT1) on laktaattikäyrän kohta, jossa laktaatti ensimmäisen kerran nousee perustasosta. Aerobisen kynnyksen teholla elimistön aineenvaihdunta on lähes kokonaan aerobiseen aineenvaihduntaan eli hapen avulla tapahtuvaan energiantuottoon perustuvaa. Tällöin elimistön happamuus ei nouse ja myös laktaattipitoisuus pysyy perustasolla. Aerobisella kynnyksen teholla on mahdollista liikkua useita tunteja.

Aerobinen kynnys määritetään kohtaan, jossa laktaattipitoisuus on noussut yleensä noin 0,3 mmol/l testin matalimmasta laktaattipitoisuudesta. Aerobisella kynnyksellä laktaattipitoisuus on yleensä 1-2 mmol/l ja syke noin 40 lyöntiä alle maksimisykkeen. Tässä voi olla pieniä yksilöllisiä eroja ja määrityksessä voidaan käyttää apuna testin muita muuttujia, kuten sykkeen osuus maksimista (%), työtehon osuus maksimista (%), laktaattipitoisuuden osuus maksimista (%), laktaattikäyrän muoto ja rasitustuntemus eli RPE.

Anaerobinen kynnys eli toinen laktaattikynnys (LT2) on kohta, jonka jälkeen nousujohteisessa kuormituksessa laktaatti alkaa nousta jyrkästi suhteessa kuormitustehoon (kuva 1). Anaerobisella kynnyksellä laktaattipitoisuus on yleensä 2,5-4 mmol/l ja syke noin 20 pykälää alle maksimisykkeen. Myös anaerobisen kynnyksen määrityksessä voidaan käyttää apuna muita muuttujia, joita mainittiin aerobisen kynnyksen määrittämisen yhteydessä.

Anaerobisella kynnysteholla aerobinen energiantuotto pystyy vielä kattamaan suurimmaksi osaksi lihasten energian tarpeen kuormitettaessa isoja lihasryhmiä. Anaerobisella kynnysteholla liikuttaessa elimistön laktaatin tuotto ja poisto sekä hapenkulutus pysyvät tasapainossa ja kynnystehoa pystytään ylläpitämään kymmeniä minuutteja ilman suorituskyvyn laskua ja nopeaa uupumusta. Se, miten pitkää kynnyksellä pystyy työskentelemään, on yksilöllistä ja riippuu muun muassa kestävyysharjoittelutaustasta sekä myös siitä miten kynnysmääritys on tehty. Anaerobisen kynnyksen ylittyessä anaerobinen energiantuotto kasvaa niin, että sen tuotteena syntyvää laktaattia ja vetyioneja alkaa kertyä lihaksiin ja verenkiertoon. Mitä korkeammalla teho- tai vauhtialueella anaerobinen kynnys on sitä korkeammalla teholla, urheilija pystyy liikkumaan ilman, että anaerobisen energiantuoton osuus kasvaa. Anaerobisen kynnyksen tason on todettu olevan yhteydessä kestävyyssuorituskykyyn useassa eri kestävyyslajissa.

Kynnysten määritykseen on kehitetty erilaisia matemaattisia malleja, jotta määritys olisi objektiivista. Erilaisia määritysmenetelmiä on kuitenkin lukuisia ja eri menetelmät antavat erilaisia tuloksia. Tämän vuoksi eri menetelmillä määritettyjen kynnysten vertailu on haastavaa. Kehityksen seurannassa onkin tärkeää määrittää kynnykset aina samalla menetelmällä. Matemaattisten mallien haasteena on myös se, että ne eivät useimmiten sovi yksilölliseen harjoitusalueiden määrittämiseen. Tämän vuoksi kynnysten ja harjoitusalueiden määrittämisessä tärkeää on koulutetun ja kokeneen kuntotestaajan ja kestävyysvalmentajan asiantuntemus.

Kynnysten perusteella voidaan määrittää yksilölliset harjoitusalueet kestävyysharjoitteluun. Laktaattipitoisuuden muutokset kertovat eri energiantuottotapojen osuudesta elimistössä. Laktaattikynnykset kertovat siten, millä kuormitustehoalueella harjoittelu on pääasiassa aerobista ja millä tehoalueella anaerobinen energiantuotto alkaa kasvaa tai alkaa olla pääasiallinen energiantuottotapa. Tämä on tärkeä tieto, jotta voidaan harjoitella sitä energiantuottotapaa, jota harjoituksessa halutaan kehittää. Lisäksi tieto sopivista harjoitusalueista auttaa ohjaamaan harjoittelun intensiteettiä sopivaksi, eikä liian kuormittavaksi. Seuraavassa blogikirjoituksessa käydään tarkemmin läpi eri kestävyysharjoitusalueiden määrittämistä ja merkitystä.

Kuva 2. Eri kestävyysharjoitusalueiden jako. PK = peruskestävyysharjoittelu, VK = vauhtikestävyysharjoittelu, MK = maksimikestävyysharjoittelu.

Lähteitä:

Beneke, R., Leithäuser, R. M. & Ochentel, O. (2011). Blood Lactate Diagnostics in Exercise Testing and Training. International journal of sports physiology and performance 6 (1), 8–24.

Binder, R. K., Wonisch, M., Corra, U., Cohen-Solal, A., Vanhees, L., Saner, H. & Schmid, J. (2008). Methodological approach to the first and second lactate threshold in incremental cardiopulmonary exercise testing. European Journal of Preventive Cardiology 15 (6), 726–734.

Bourdon, P. (2013). Blood Lactate Thresholds: Concepts and Applications. Teoksessa Tanner, R.K. & Gore, C.J. (toim.) Physiological Test for Elite Athletes. 2. painos. Australian Institute of Sport, 77–102.

Faude, O., Kindermann, W. & Meyer T. (2009). Lactate Threshold Concepts: How Valid are They? Sports medicine (Auckland) 39 (6), 469-490.

Hiltunen, I. 2023. Maksimaalisen laktaatin tasapainon yhteys nousevatehoisesta kuormituksesta määritettyyn anaerobiseen kynnykseen. Liikuntatieteellinen tiedekunta, Jyväskylän yliopisto, Valmennus- ja testausopin pro gradu -tutkielma

Jamnick, N. A., Pettitt, R. W., Granata, C., Pyne, D. B. & Bishop, D. J. (2020). An Examination and Critique of Current Methods to Determine Exercise Intensity. Sports medicine (Auckland) 50 (10) 1729-1756.

Nummela, A. & Peltonen, J. (2018) Suorat testit. Teoksessa Keskinen, K. L., Häkkinen, K., Kallinen, M., Aartolahti, E. & Kuivalainen, J. (toim.) Fyysisen kunnon mittaaminen: Käsi- ja oppikirja kuntotestaajille. Liikuntatieteellinen Seura, 79–101.

Svedahl, K. & MacIntosh, B. R. (2003). Anaerobic Threshold: The Concept and Methods of Measurement. Canadian journal of applied physiology 28 (2), 299-323.