Hyvät lukijat, otsikko on provosoiva, mutta pitää paikkansa; samanlainen voimaharjoitteluohjelma johtaa erilaisiin yksilöllisiin muutoksiin elimistön toiminnassa eli harjoitteluvasteisiin. Joillakin henkilöillä voimaharjoittelu johtaa lyhyessä ajassa merkittävään lihasten koon ja voiman kasvuun kun taas joillakin henkilöillä, tosin onneksi melko harvoilla, lihasten koko ja voimantuottokyky eivät juuri muutu, tai jopa laskevat harjoittelusta huolimatta!
Kestävyysharjoittelun tiedetään johtavan hyvinkin erilaisiin yksilöllisiin vasteisiin mitä tulee kestävyyssuorituskykyyn tai terveyteen liittyviin tekijöihin, kuten lepoverenpaineeseen, veren rasva- ja kolesterolipitoisuuksiin tai insuliiniherkkyyteen eli insuliinin toimintaan kohdekudoksissa (6). Voimaharjoittelun yksilöllisistä vasteista sitä vastoin on vielä tietoa saatavilla niukasti.
Tutkimuksessamme (Ahtiainen ym. 2016) analysoimme uudelleen laboratoriossamme tehtyjä voimaharjoittelututkimuksia vuosilta 1996-2011. Tutkittavat olivat eri-ikäisiä (19-78 v) terveitä aiemmin voimaharjoittelemattomia miehiä ja naisia (n = 287). Heiltä tutkittiin maksimaalista voimantuottoa jalkaprässissä ja lihasten kokoa alaraajoista ennen kuuden kuukauden voimaharjoittelujaksoa ja sen jälkeen. Voimaharjoittelua tehtiin kahdesti viikossa koko keholle tyypillisten terveysliikunnan suositusten mukaisesti (17). Lisäksi verrokkina toimi joukko tutkittavia (n = 72), jotka eivät tehneet vastaavana aikana voimaharjoittelua lainkaan.
Tutkimuksen tulokset osoittivat, etteivät naisten ja miesten vasteet eronneet toisistaan merkitsevästi. Myöskään iällä ei ollut vaikutusta vasteisiin. Keskimäärin voimaharjoitelleiden henkilöiden lihasvoima ja -koko kasvoivat merkitsevästi mutta kun verrokkiryhmän muutokset lihasten koossa ja voimassa otettiin huomioon tilastollisesti, havaittiin noin 7 %:lla harjoitteluryhmän tutkittavista olevan matala lihasvoimavaste voimaharjoitteluun. Käytännössä heillä siis maksimaalinen lihasvoima ei kasvanut voimaharjoittelun myötä. Vastaavasti lähes 30 %:lla voimaharjoittelijoista alaraajojen lihakset eivät kasvaneet lainkaan. Osalla tutkittavista lihasvoima ja/tai lihasten koko jopa aleni voimaharjoittelujaksolla, kuten kuvasta 1 voidaan havaita.
Kuva 1. Voimaharjoittelun yksilölliset muutokset (%) lihasvoimassa (A) ja lihaskoossa (B) verrattuna ennen voimaharjoittelujaksoa mitattuihin arvoihin. Mustat pylväät ovat miesten ja harmaat naisten tuloksia. (mukaeltu Ahtiainen et al. 2016)
Mitä sillä on väliä kehittyvätkö lihasten koko ja voima? Voimaharjoittelun aikaansaama lihasvoiman kasvu edistää ja ylläpitää henkilön toimintakykyä (25). Lihasten koon kasvulla voimaharjoittelun myötä puolestaan voi olla merkitystä mm. aineenvaihdunnalle ja siten se voi edistää ja ylläpitää terveyttä (14, 29). Peräti lähes 30 %:lla tutkittavistamme lihakset eivät kasvaneet terveysliikuntaohjeiden mukaisella voimaharjoittelulla, joten siltä osin he eivät saaneet täyttä hyötyä harjoittelustaan. Matala lihasvoiman ja/tai lihaskoon vaste voimaharjoitteluun voi mahdollisesti myös johtaa heikkoon pystyvyyden tunteeseen ja sitoutuminen voimaharjoitteluun voi heikentyä (11, 26, 30). Tutkimuksessamme ainoastaan noin 3 %:lla tutkittavista havaittiin matala harjoitteluvaste sekä lihasvoimassa että lihaskoossa. Vaikka osuus väestöstä on vähäinen, arviolta 100 000 potentiaalista suomalaista kuntosaliharrastajaa kuuluu tähän matalan vasteen ryhmään.
Mikä sitten voisi selittää eroja yksilöllisiä eroja voimaharjoitteluvasteissa? Perimällä on suuri merkitys siihen, miten elimistömme reagoi kestävyysharjoitteluun (7). Tutkimuksia jotka selittävät fysiologisia mekanismeja yksilöllisissä voimaharjoitteluvasteissa on vielä vähän saatavilla. Voimaharjoittelun ja lihasten koon yksilöllisiin muutoksiin liittyvät aiemmat tutkimuslöydökset viittaavat tiettyihin perimässä esiintyviin vaihteluihin (10, 21, 27, 28) sekä lihaksissa eroihin geenien ilmenemisessä (3, 8, 19, 20), soluviestinnässä (15, 16, 22), hormonireseptoreissa (1, 16) ja satelliittisoluissa (5, 18). Ravitsemuksen merkitys erityisesti lihasten koon kasvussa korostuu todennäköisesti vasta ensimmäisten harjoittelukuukausien jälkeen (23). Tutkimuslöydökset ovat kuitenkin vielä hajanaisia ja tutkimustoiminta tällä alueella on vasta alkamassa.
Mitä hyötyä on tietää voimaharjoittelun yksilöllisistä vasteista? Tutkimalla voimaharjoittelun yksilöllisiä vasteita saamme tietoa elimistön toiminnasta ja mukautumismekanismeista harjoitteluun. Tämä voi johtaa uusien tutkimuskysymysten äärelle ja mahdollisesti myös lääketieteellisiin sovelluksiin, jotka edesauttavat elimistön sopeutumista harjoitteluun ja terveyshyötyjen saavuttamiseen. Tutkijoita kiinnostaa voiko samanlainen harjoitteluvaste syntyä eri ihmisillä erilaisten fysiologisten mekanismien kautta. Liikunnan harrastamisen kannalta mielenkiintoinen kysymys on, voidaanko voimaharjoittelun harjoitteluvasteita tehostaa manipuloimalla harjoittelun määrää, tehoa ja/tai useutta. Kiinnostavaa olisi myös tietää ovatko vasteet samanlaisia voima- ja kestävyysharjoitteluun, jotta harjoittelija voitaisiin ohjata sopivimpien harjoittelumuotojen pariin. Tiedon avulla voitaisiin tarkentaa liikuntasuosituksia ja räätälöidä yksilöllisesti voimaharjoitteluohjelmia parhaan mahdollisen tuloksen saavuttamiseksi. Tätä varten kuitenkin tarvittaisiin mahdollisuuksia ennakoida tulevia voimaharjoitteluvasteita yksinkertaisesti, nopeasti ja edullisesti esim. sylki- tai verinäytteistä. Tällaisia menetelmiä ei kuitenkaan vielä tällä hetkellä ole käytettävissämme.
Kannattaako voimaharjoittelu sitten lainkaan, jos lihasvoima ja -koko ei kasva? Terveyteen liittyvien fysiologisten tekijöiden (esim. verenpaine, veren triglyseridit, insuliiniherkkyys) yksilöllisiä vasteita voimaharjoitteluun tunnetaan vielä niukasti mutta ne voivat mahdollisesti muuttua positiivisesti vaikka lihasten koko ja/tai voimat eivät juuri kasvaisikaan. Voimaharjoittelusta on hyötyä myös luuston ja nivelten hyvinvoinnille (8, 12), voimaharjoittelun avulla voidaan parantaa kestävyyssuoritusten taloudellisuutta (4) sekä ehkäistä vammoja (13). Lisäksi voimaharjoittelu, kuten mikä tahansa liikunta, voi tuottaa iloa ja mielihyvää. Joten voimmekin huoletta todeta, että yksilöllisistä eroista huolimatta voimaharjoittelusta on varmasti hyötyä meille kaikille.
Juha Ahtiainen, Yliopistotutkija
Lähteet:
1. Ahtiainen JP, Hulmi JJ, Kraemer WJ, Lehti M, Nyman K, Selänne H, Alen M, Pakarinen A, Komulainen J, Kovanen V, Mero AA, Häkkinen K. Heavy resistance exercise training and skeletal muscle androgen receptor expression in younger and older men. Steroids. 2011 Jan;76(1-2):183-92.
2. Ahtiainen JP, Walker S, Peltonen H, Holviala J, Sillanpää E, Karavirta L, Sallinen J, Mikkola J, Valkeinen H, Mero A, Hulmi JJ, Häkkinen K. Heterogeneity in resistance training-induced muscle strength and mass responses in men and women of different ages. Age (Dordr). 2016 Feb;38(1):10. (Linkki artikkeliin)
3. Bamman MM, Petrella JK, Kim JS, Mayhew DL, Cross JM. Cluster analysis tests the importance of myogenic gene expression during myofiber hypertrophy in humans. J Appl Physiol (1985). 2007 Jun;102(6):2232-9.
4. Beattie K, Kenny IC, Lyons M, Carson BP. The effect of strength training on performance in endurance athletes. Sports Med. 2014 Jun;44(6):845-65.
5. Bellamy LM, Joanisse S, Grubb A, Mitchell CJ, McKay BR, Phillips SM, Baker S, Parise G. The acute satellite cell response and skeletal muscle hypertrophy following resistance training. PLoS One. 2014 Oct 14;9(10):e109739.
6. Bouchard C, Blair SN, Church TS, Earnest CP, Hagberg JM, Häkkinen K, Jenkins NT, Karavirta L, Kraus WE, Leon AS, Rao DC, Sarzynski MA, Skinner JS, Slentz CA, Rankinen T. Adverse metabolic response to regular exercise: is it a rare or common occurrence? PLoS One. 2012;7(5):e37887.
7. Bouchard C, Rankinen T, Timmons JA. Genomics and genetics in the biology of adaptation to exercise. Compr Physiol. 2011 Jul;1(3):1603-48.
8. Cheung AM, Giangregorio L. Mechanical stimuli and bone health: what is the evidence? Curr Opin Rheumatol. 2012 Sep;24(5):561-6.
9. Davidsen PK, Gallagher IJ, Hartman JW, Tarnopolsky MA, Dela F, Helge JW, Timmons JA, Phillips SM. High responders to resistance exercise training demonstrate differential regulation of skeletal muscle microRNA expression. J Appl Physiol (1985). 2011 Feb;110(2):309-17.
10. Devaney JM, Tosi LL, Fritz DT, Gordish-Dressman HA, Jiang S, Orkunoglu-Suer FE, Gordon AH, Harmon BT, Thompson PD, Clarkson PM, Angelopoulos TJ, Gordon PM, Moyna NM, Pescatello LS, Visich PS, Zoeller RF, Brandoli C, Hoffman EP, Rogers MB. Differences in fat and muscle mass associated with a functional human polymorphism in a post-transcriptional BMP2 gene regulatory element. J Cell Biochem. 2009 Aug 15;107(6):1073-82.
11. Geertz W, Dechow AS, Patra S, Heesen C, Gold SM, Schulz KH. Changes of Motivational Variables in Patients with Multiple Sclerosis in an Exercise Intervention: Associations between Physical Performance and Motivational Determinants. Behav Neurol. 2015;2015:248193.
12. Latham N, Liu CJ. Strength training in older adults: the benefits for osteoarthritis. Clin Geriatr Med. 2010 Aug;26(3):445-59.
13. Lauersen JB, Bertelsen DM, Andersen LB. The effectiveness of exercise interventions to prevent sports injuries: a systematic review and meta-analysis of randomised controlled trials. Br J Sports Med. 2014 Jun;48(11):871-7.
14. Mann S, Beedie C, Balducci S, Zanuso S, Allgrove J, Bertiato F, Jimenez A. Changes in insulin sensitivity in response to different modalities of exercise: a review of the evidence. Diabetes Metab Res Rev. 2014 May;30(4):257-68.
15. Mayhew DL, Hornberger TA, Lincoln HC, Bamman MM. Eukaryotic initiation factor 2B epsilon induces cap-dependent translation and skeletal muscle hypertrophy. J Physiol. 2011 Jun 15;589(Pt 12):3023-37.
16. Mitchell CJ, Churchward-Venne TA, Bellamy L, Parise G, Baker SK, Phillips SM. Muscular and systemic correlates of resistance training-induced muscle hypertrophy. PLoS One. 2013 Oct 9;8(10):e78636.
17. Oja P, Titze S. Physical activity recommendations for public health: development and policy context. EPMA J. 2011 Sep;2(3):253-9.
18. Petrella JK, Kim JS, Mayhew DL, Cross JM, Bamman MM. Potent myofiber hypertrophy during resistance training in humans is associated with satellite cell-mediated myonuclear addition: a cluster analysis. J Appl Physiol (1985). 2008 Jun;104(6):1736-42.
19. Phillips BE, Williams JP, Gustafsson T, Bouchard C, Rankinen T, Knudsen S, Smith K, Timmons JA, Atherton PJ. Molecular networks of human muscle adaptation to exercise and age. PLoS Genet. 2013 Mar;9(3):e1003389.
20. Raue U, Trappe TA, Estrem ST, Qian HR, Helvering LM, Smith RC, Trappe S. Transcriptome signature of resistance exercise adaptations: mixed muscle and fiber type specific profiles in young and old adults. J Appl Physiol (1985). 2012 May;112(10):1625-36.
21. Riechman SE, Balasekaran G, Roth SM, Ferrell RE. Association of interleukin-15 protein and interleukin-15 receptor genetic variation with resistance exercise training responses. J Appl Physiol (1985). 2004 Dec;97(6):2214-9.
22. Terzis G, Georgiadis G, Stratakos G, Vogiatzis I, Kavouras S, Manta P, Mascher H, Blomstrand E. Resistance exercise-induced increase in muscle mass correlates with p70S6 kinase phosphorylation in human subjects. Eur J Appl Physiol. 2008 Jan;102(2):145-52.
23. Thalacker-Mercer AE, Petrella JK, Bamman MM. Does habitual dietary intake influence myofiber hypertrophy in response to resistance training? A cluster analysis. Appl Physiol Nutr Metab. 2009 Aug;34(4):632-9.
24. Timmons JA, Phillips SM. High responders to resistance exercise training demonstrate differential regulation of skeletal muscle microRNA expression. J Appl Physiol (1985). 2011 Feb;110(2):309-17.
25. Timpka S, Petersson IF, Zhou C, Englund M. Muscle strength in adolescent men and risk of cardiovascular disease events and mortality in middle age: a prospective cohort study. BMC Med. 2014 Apr 14;12:62.
26. Trost SG, Owen N, Bauman AE, Sallis JF, Brown W. Correlates of adults’ participation in physical activity: review and update. Med Sci Sports Exerc. 2002 Dec;34(12):1996-2001.
27. Van Deveire KN, Scranton SK, Kostek MA, Angelopoulos TJ, Clarkson PM, Gordon PM, Moyna NM, Visich PS, Zoeller RF, Thompson PD, Devaney JM, Gordish-Dressman H, Hoffman EP, Maresh CM, Pescatello LS. Variants of the ankyrin repeat domain 6 gene (ANKRD6) and muscle and physical activity phenotypes among European-derived American adults. J Strength Cond Res. 2012 Jul;26(7):1740-8.
28. Walsh S, Haddad CJ, Kostek MA, Angelopoulos TJ, Clarkson PM, Gordon PM, Moyna NM, Visich PS, Zoeller RF, Seip RL, Bilbie S, Thompson PD, Devaney J, Gordish-Dressman H, Hoffman EP, Price TB, Pescatello LS. Leptin and leptin receptor genetic variants associate with habitual physical activity and the arm body composition response to resistance training. Gene. 2012 Nov 15;510(1):66-70.
29. Westcott WL. Resistance training is medicine: effects of strength training on health. Curr Sports Med Rep. 2012 Jul-Aug;11(4):209-16.
30. Whaley DE, Schrider AF. The process of adult exercise adherence: Self-perceptions and competence. The Sport Psychologist 2005 19:148-63.
wikiliikkuja 
Mielenkiintoinen aihe. Toivottavasti saatte mahdollisuuksia jatkaa tutkimuksia tämän parissa. Hyvä Juha!
”voimaharjoittelun avulla voidaan parantaa kestävyyssuoritusten taloudellisuutta (4) sekä ehkäistä vammoja (13). Lisäksi voimaharjoittelu, kuten mikä tahansa liikunta, voi tuottaa iloa ja mielihyvää.”
Mutta jos taloudellisuuden paraneminen ja vammojen ehkäisy johtuvat suuremmasta voimatasosta (mistä muusta voisi?), niin samat epäonnisethan ovat sellaisia, jotka eivät tässäkään suhteessa hyödy. Lisäksi voimaharjoittelu, kuten mikä tahansa liikunta, voi myös olla henkisesti raskasta ja ikävää sekä tylsää.
Olivatko lihaskoon matalan vasteen henkilöt tutkimuksessanne samoja kuin voiman matalan vasteen henkilöt?
Kiitoksia kommentistasi. Kestävyyssuorituksen taloudellisuuden paraneminen voimaharjoitelun avulla liittyy erityisesti nopeusvoimaominaisuuksien paranemiseen, joka taas liittyy oleellisesti maksimivoiman kehittymiseen. Joten jos maksimivoima ei kehity ei myöskään nopeusvoiman kehittyminen ole optimaalista pitkällä aikavälillä. Voimaharjoittelun avulla voidaan kuitenkin mahdollisesti parantaa mm. lihas-jännekompleksin jäykkyyttä, lihasryhmien välistä koordinaatiota ja tehostaa nopeiden motoristen yksiköiden aktivointia, jotka ei välttämättä ilmene suurena maksimivoiman muutoksena tietyssä testiliikeessä. Nämä potentiaaliset muutokset voivat johtaa mm. suoritustekniikan taloudellistumiseen. Näistä adaptaatiomekanismeista löytyy lisätietoa mm. Aagaard & Andersenin (2010) artikkelista, viite alla. Tutkimustietoa yksilöllisistä harjoitteluvasteista ei tähän kysymykseen ole saatavilla, mutta asiantuntijan mielipiteenä arvelen voimaharjoittelusta olevan hyötyä kestävyyssuoritusten taloudellisuudelle, ainakin jonkin verran, vaikka lihaskuntovasteet voimaharjoitteluun olisivatkin matalia. Joten kannustan kestävyysurheilijoita voimaharjoitteluun vaikka oma tunne olisikin ettei ”voima tartu” hyvin.
Voimaharjoittelun hyödyt vammojen ehkäisyssä ei välttämättä liity suoraan kykyyn tuottaa maksimivoimia. Oleellisia tekijöitä tässä suhteessa voi olla lihasten ja lihasryhmien oikea aikainen ja tarkoituksenmukainen aktivointi ja lihastaspainon ylläpito. Lisäksi esim. eksentrisellä harjoittelulla voidaan vaikuttaa jännerakenteiden vahvistumiseen. Lihasvoiman kasvun ei välttämättä tarvitse olla suurta tukeakseen nivelrakenteita erilaisissa urheilusuorituksissa. Vaikka tutkimustietoa yksilöllisten vasteiden merkityksestä vammojen ehkäisyssä ei ole saatavilla, en tässä(kään) suhteessa antaisi lupaa luovuttaa harjoittelusta niille henkilöille joilla lihaskuntovaste voimaharjoitteluun on matala. Matalakin harjoitteluvaste on todennäköisesti parempi kuin harjoittelemattomuuusvaste.
Liikuntafysiologi keskittyy tutkimuksissaan fyysiseen suorituskykyyn ja terveyteen, unohtamatta terveyden ja hyvinvoinnin psyykkistä ja sosiaalista ulottuvuutta. Mielestäni voimaharjoittelu voi tuottaa positiivisia vaikutuksia terveyteen ja hyvinvointiin liikunnan ilon ja nautinnon kautta vaikka sitten kaikki mahdolliset fysiologiset vasteet olisivatkin matalia. Jälleen siis yksi syy harrastaa voimaharjoittelua. Kiinnitämällä huomiota liikunnan ohjelmointiin voisi kenties vaikuttaa siihen ettei se tuntuisi raskaalta, ikävältä ja tylsältä.
Tutkimuksessamme lihasvoiman ja -massan kasvun välinen korrelaatio oli matala (r=0.157) ja henkilöitä jotka kuuluivat matalan vasteen ryhmään molemmissa oli ainoastaan noin 3%. Eli todennäköisesti voimaharjoittelu tuo tulosta lähes kaikille ainakin jommassa kummassa.
Juha Ahtiainen
Aagaard P, Andersen JL. Effects of strength training on endurance capacity in top-level endurance athletes. Scand J Med Sci Sports. 2010 Oct;20 Suppl 2:39-47.
Kuntosalianalyytikkona kiinnostaa, osaatko Juha sanoa minkälainen vaikutus tässä kokonaisuudessa on sekä suoritustekniikoilla, että ravinnolla?
Omiin kokemuksiin perustuen ”heikon vasteen” henkilöillä jompi kumpi tai yleensä molemmat ovat retuperällä tai parhaimmillaan heikkoja.
Kiitos varsin kattavasta vastauksesta. Mitä tarkoitat lihastasapainon ylläpidolla? Yleensä lihastasapainolla käsittääkseni tarkoitetaan lihasvoiman tasapainoa, mutta jos lihasvoima pysyy samana harjoittelusta huolimatta, niin samoinhan kävisi sen tasapainollekin.
Heikkenikö siis joidenkin suhteellinen voima, jos kerran heillä lihas kasvoi mutta voima ei? Jos näin, osaatko sanoa/arvella syytä?
Kiitos Mikko kommentistasi. Aloitetaan ravinnosta, joka onkin yleensä yksi ensimmäisistä mieleen tulevista tekijöistä ilmiön taustalla. Tätä myös pohdimme lyhyesti artikkelissamme. Todennäköisesti ravitsemus ei ole merkittävässä roolissa voimaharjoittelun ensimmäsinä kuukausina, jos ravinnon saanti on riittävää ja yleisten ravitsemussuositusten mukaista. Keskeisessä roolissa on kokonaisenergian- ja proteiinien saanti. Osalta tutkittavistamme oli analysoitu ravinnon saanti. Aineistossamme keskimääräinen proteiinien saanti vaihteli 1.3-1.7 g/kg/päivä välillä nuoremmilla ja 0.9-1.3 g/kg/päivä vanhemmilla tutkittavilla. Lähtökohtaisesti tämän pitäisi olla riittävällä tasolla lihasadaptaatioille myös ikääntyneillä (Campbell & Leidy 2007). Tähän mennessä ainoastaan yksi tutkimus on tehty nimenomaan voimaharjoittelun yksilöllisten vasteiden näkökulmasta ja siinä ravinnon saannilla ei ollut yhteyttä lihaskasvuun (Thalacker-Mercer ym. lähde #23). Ravitsemuksen merkitys korostunee ensimmäisten harjoittelukuukausien jälkeen mahdollistaen lihasmassan kasvun jatkumisen. Ravitsemuksen merkitystä saaduille tuloksillemme ei voi tietenkään poissulkea, mutta arvioisin sen olevan lopulta melko pieni. Täytyy myös huomioida, että ravitsemus oli riittävää erittäin suuren vasteen aikaansaamiseksi joillakin tutkittavillamme.
Suoritustekniikasta: Tutkimuksissamme kuntosaliharjoittelu toteutettiin ennalta määrätyllä ohjelmalla, joka sisälsi harjoitteita sekä painopakkalaitteilla että käsipainoilla ja levytangolla. Näiden perusliikkeiden taito/tekniikka vaatimus on vähäinen. Kaikki harjoittelu tapahtui ohjatusti ja liikkeiden suoritustekniikka opetettiin harjoittelujakson alussa. Arvioisin, että suoritustekniikka sinänsä ei erottele matalan ja korkean vasteen henkilöitä. Oma kysymyksensä vielä kuitenkin on, löytyykö tutkittavien välillä eroja kyvyssä maksimaalisiin ponnistuksiin. Tätä on haastavaa mitata kuntosaliympäristössä ja jatkotutkimuksia tarvitaan. Hermostollinen adaptaatio voi kylläkin olla erilainen ihmisten välillä. Esimerkiksi tutkimuksessamme joillakin tutkittavilla maksimivoima parani erittäin paljon mutta lihaskoko ei kasvanut juuri lainkaan. Mahdollisesti siis kyky aktivoida lihaksia on joillakin toisia parempi. Kuitenkaan tarkempaa tutkimustietoa hermostollisten adaptaatioiden yksilöllisyydestä voimaharjoitteluun ei vielä ole saatavilla.
Juha Ahtiainen
Campbell WW, Leidy HJ. Dietary protein and resistance training effects on muscle and body composition in older persons. J Am Coll Nutr. 2007 Dec;26(6):696S-703S.
Kiitos enel jatkokysymyksestäsi. Lihasvoiman ylläpysymisestä ja yksilöllisistä voimaharjoitteluvasteista ei ole tutkimustietoa saatavilla, mutta voimme hyvin spekuloida että matalakin lihaskuntovaste voi olla merkittävää voimatasojen ylläpysymisessä pitkällä aikavälillä, esim. ikääntyessä. Mitä tulee lihastasapainoon niin maksimaalinen voimantuotto on tärkeässä roolissa. Mutta sen lisäksi myös paikallinen lihaskestävyys, eli oikeastaan lihasten anaerobinen kapasiteetti, on tässä kontekstissa merkittävää. Tästä voisi olla käytännön esimerkkinä nk. core strength training. Kyky toistuvaan lihassupistukseen voinee kehittyä voimaharjoittelun myötä, ainakin jonkin verran, myös ilman varsinaista maksimivoiman kehittymistä. Toistomaksimitestaus olisikin tulevissa tutkimuksissa hyvä olla mukana. Korostan siis voimaharjoittelun merkitystä matalasta vasteesta riippumatta, mutta en pidä sitä merkityksettömänä seikkana. Hyvin voimme olettaa, että voimaharjoittelun hyödyt ylipäätään ovat matalan vasteen henkilöillä rajoittuneet verrattuna henkilöihin, jotka ovat herkempiä reagoimaan harjoitteluun. Ja tämän selvittäminen ansaitsee lisätutkimuksia.
Suurimmalla osalla tutkittavista kasvoi sekä maksimivoima että lihasmassa. Melko suurella joukolla maksimivoima kasvoi, enemmän tai vähemmän, ilman lihasmassa kasvua. Mutta sellaisia henkilöitä ei ollut käytännössä juuri lainkaan joilla lihakset kasvoivat mutta maksimivoima ei. Lihaksen kasvua ilman maksimivoiman kasvua ei siis juurikaan käytännössä tapahdu. Tässä aineistossa oli mahdollista suhteuttaa voimantuotto kehon painoon, mutta se ei ole kovin tarkka menetelmä arvioda suhteellisen voiman muutoksia. Parempi tapa olisi suhteuttaa lihaksen koko sen tuottamaan voimaan, esim. polven ojentajalihaksen koko ja polven ojennus voima. Me emme voineet tätä tutkimuksessamme selvittää, mutta Englantilainen tutkimusryhmä (Erskine ym. 2010) on jo asiaa tutkinut. Heidän tutkimuksessaan lihaksen kokoon suhteutettu maksimivoima (nk. spesifi voimantuotto) heikkeni noin 7 %:lla tutkittavista voimaharjoittelun myötä. Perimmäinen syy tälle ei ole tiedossa mutta heidän pohdintansa mukaan spesifi voimantuotto voi muuttua periaatteessa kahdella tapaa; mahdollisesti joillakin henkilöillä voimaharjoittelu lisää lihaksen poikkipinta-alaa vaikuttaen voimantuottoon kun taas toisilla lihasten koko ei niinkään kasva mutta kyky välittää lihassupistuksen voima liikkeen suunnassa tehostuu ja siten myös voimantuotto paranee.
Juha Ahtiainen
Erskine RM, Jones DA, Williams AG, Stewart CE, Degens H. Inter-individual variability in the adaptation of human muscle specific tension to progressive resistance training. Eur J Appl Physiol. 2010 Dec;110(6):1117-25.
Mielenkiintoinen tutkimus, mutta herää kysymys voisiko lihaskoon lasku ja heikko vaste johtua muista kuin geneettisistä tekijöistä, esimerkiksi ravinnosta tai muista tekijöistä joita ei ilmeisesti oltu vakioitu?
Kiitos Joona kysymyksestäsi. Perimä antaa meille puitteet, jonka rajoissa mm. lihaksemme voi kehittyä voimaharjoittelulla. Sen lisäksi voimme vaikuttaa, enemmän tai vähemmän, harjoitteluvasteisiimme elämäntavoillamme. Ravinnosta tulikin edellisessä vastauksessani kommentoitua; ravitsemuksen merkitys korostunee harjoittelun jatkuessa ensimmäisten kuukausien jälkeen ja se on tärkeässä roolissa mahdollistamaan lihasmassan kasvun voimaharjoittelun jatkuessa. Tutkittavamme olivat sekaruokaa syöviä ja heidän ravinnonsaantinsa oli pohjoismaisten ravintosuositusten mukaista. Osassa tutkmusprojekteja ruokavalio analysoitiin ruokapäiväkirjojen avulla. Lisäravinteita tai vastaavia ei käytetty. Tutkittavia ohjeistettiin olemaan muuuttamatta ravitsemustaan tutkimusjakson aikana. Ravinnon merkitystä vasteisiin ei voida sulkea pois, mutta sen merkitys löydöksiimme lienee melko vähäinen.
Ravitsemuksen lisäksi muita tyyppillisiä yksilöön ja voimaharjoitteluvasteisiin liittyviä tekijöitä ovat mm. stressi, muu fyysinen aktiivisuus ja päivittäinen vaihtelu suorituskyvyssä. Stressi liittyy yksittäisen voimaharjoituksen aiheuttamaan kuormitusvasteeseen ja siitä palautumiseen. Tässäkin vaikuttaa tulossa olevan tutkimuksemme mukaan suuresti yksilöllistä vaihtelua. Kokonaisstressiin vaikuttaa myös harjoittelun ulkopuoliset tekijät, kuten työ ja perhe-elämä. Tärkeää on myös uni ja sen laatu stressistä palautumisessa. Muu liikunnan harrastaminen voimaharjoitteluintervention ohessa voi myös vaikuttaa harjoitteluvasteisiin. Tähän pyrimme vaikuttamaan tutkittavien valintakriteereillä ja ohjeistuksella. Heitä pyydettiin jatkamaan samoja matalan intensiteetin aktiviteetteja mihin he olivat tottuneet. Tutkittavilla ei ollut taustaa säännöllisestä tai kilpailullisesta liikuntaharrastuksesta. Voidaan kuitenkin spekuloida sillä vaikuttaako lapsuuden ja nuoruuden aikainen urheiluharrastus myöhemmällä iällä harjoitteluvasteisiin. Sekä lihasvoimassa että -massassa tapahtuu luonnostaan ajoittaista muutosta johtuen vaihteluista liikunta-aktiivisuudessa, ravitsemuksessa ja päivittäisestä vaihtelusta hermo-lihasjärjestelmän suorituskyvyssä. Tämän osoittaa myös tutkimuksessamme voimaharjoittelemattoman verrokkiryhmän muutokset lihasvoimassa ja -massassa noin puolen vuoden seurantajakson aikana. Tässä on tärkeää myös huomioida ettei matalan vasteen henkilöillä muutokset sinänsä poikenneet verrokeista, eli voimaharjoittelu ei juurikaan huonontanut lihaskuntoa tai ollut vahingollista. Se ei vaan riittänyt stimuloimaan vasteita yli normaalin vaihtelun. Voimaharjoitteluvasteisiin voi siis vaikuttaa usea tekijä, joista vain osaa voimme kontrolloida ihmistutkimuksissamme. Näiden tekijöiden merkitystä tuloksiin emme voi poissulkea, mutta näkemyksemme mukaan niiden vaikutus rapotoimiimme löydöksiin on melko vähäinen. Tutkimuksessa suoritettu voimaharjoittelu on muihin edellä mainittuihin tekijöihin verrattuna vahvin stimulus vaikuttamaan lihasten koon ja voiman muutoksiin.
Juha Ahtiainen
Ravitsemuksen merkitys matalaan lihasmassavasteeseen on herättynyt runsaasti keskustelua, ja ihan aiheesta. Asia kiinnostaa kovasti meitä tutkijoitakin, koska erityisesti voimaharjoittelun lihasmassavasteisiin voi ravitsemuksella olettaa olevan merkitystä.
On syytä huomioida, että tutkimuksessamme normaali vaihtelu lihasmassassa (kontrollien tuloksissa) oli melko suurta ja että negatiivisetkin mittaustulokset voivat harjoitelleilla selittyä normaalivaihtelulla. Eli harjoittelustimulus ei ylittänyt normaalia vaihtelua. Negatiivinen tulos ei siis välttämättä ole merkkinä poikkeavuudesta tai että harjoittelu olisi ollut haitallista. Tai että ravitsemus ja siten kehonkoostumuksen muutokset olisivat olleet poikkeavia. BMI on karkea mittari tässä tarkoituksessa, mutta se ei muuttunut koko harjoitelleiden ryhmällä, eikä low- tai high respondereilla eikä kontrolleilla. BMI:n muutokset eivät korreloineet näillä ryhmillä lihasmassan muutoksiin. Tämä ei kuitenkaan poista sitä mahdollisuutta ettei jonkin yksittäisen tutkittavan kohdalla matala, tai korkea, vaste olisi johtunut poikkeavasta muutoksesta ravitsemuksessa ja/tai kehonkoostumuksessa. Tämän datan valossa se ei kuitenkaan selittäne ilmiötä sinänsä kuin hyvin pieneltä osin. Täytyy myös huomioida, että löydöksemme koskevat alaraajojen lihaksia, terveysliikuntamaista voimaharjoittelua ja ensimmäisiä harjoittelukuukausia. Erilaiset potilasryhmät tai urheilijat (kehonrakentajat) ovat tässä mielessä kysymys erikseen. Konteksti on siis kunto/terveysliikunta, ei lihasmassan maksimointi. Meidän omissa tutkimuksissamme emme ole havainneet yhteyksiä ravitsemuksen ja lihasmassavasteiden välillä. On kuitenkin syytä huomioida, että luotettavien ruokapäiväkirjojen kerääminen on haasteellista ja parhaimmillaankin niiden avulla saamme vain yleiskuvan ravitsemuksesta.
Yleisimmin ravitsemuksen vaikutusta lihasmassan kasvuun voimaharjoittelussa on tutkittu lisäproteiinin nauttimisen näkökulmasta. Uusimmat katsaukset tästä aiheesta antavat olettaa, että proteiinien riittävä saanti ylipäätään on tärkeää ja lisäproteiinin nauttimisesta voi olla hyötyä, mutta näyttö lisäproteiinin nauttimisen hyödyistä lihasmassan kasvuun on ristiriitaista ja kokonaisvaikutus voimaharjoittelun lihasmassavasteeseen, jos sitä on, lopulta hyvin vähäinen.
Schoenfeld ym. 2013 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24299050
Reidy & Rasmussen 2016 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26764320
Finger ym. 2015 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25355074
Denison ym. 2015 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25999704
Pasiakos ym. 2014 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24435468
Pasiakos ym. 2015 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25169440
Ham ym. 2014 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25444557
Morton ym. 2015 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26388782
Brook ym. 2016 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26010896
Yhdessäkään Schoenfeld ym. 2013 meta-analyysissä analysoiduissa tutkimuksissa mitä oli pikaisesti saatavillani (noin 15 tutkimusta), ei raportoitu yhteyksiä lihasmassavasteisiin. Missään tutkimuksessa ei kuitenkaan ole havaittu lisäproteiinin nauttimisesta olevan haittaa.
Mielenkiintoista kyllä, mutta ”bulkkaus” ei ole lisännyt urheilijoilla lihasmassan kasvua.
Antonio et al. 2016 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26778925
Garthe et al. 2013 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23679146
Spillane & Willoughby 2016 http://www.jssm.org/researchjssm-15-17.xml.xml
Tällaista ”overfeeding” tutkimusta ei kylläkään tietääkseni ole tehty aiemmin harjoittelemattomilla henkilöillä.
Mielenkiintoista on myös, että jopa dieetillä voi lihasmassa kasvaa:
Helms et al. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24092765
Donnelly et al. 1993 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8379514
Demling & DeSanti 2000 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10838463
Mikään näistä tutkimuksista ei kuitenkaan sinänsä tue tai kumoa ravitsemuksen merkitystä yksilöllisiin lihasmassavastesiin voimaharjoittelussa. Tiedossani on ainoastaan yksi tutkimus liittyen suoranaisesti yksilöllisiin voimaharjoitteluvasteisiin (Thalacker-Mercer ym. 2009 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/197677989), joka ei tue ravitsemuksen merkitystä mataliin vasteisiin. Tämän hetken tutkimustiedon mukaan ei siis voi vetää muuta johtopäätöstä kuin että ravitsemuksen merkitys mataliin lihasmassavasteisiin voimaharjoittelussa ns. ”tavallisilla” terveyskuntoilijoilla on oletettavasti melko pieni. Lisäksi todennäköisesti samankaltainen yksilöllisyys lihasmassavasteissa olisi havaittavissa kuin julkaistussa tutkimuksessamme vaikka ravitsemus pystyttäsiinkiin kontrolloimaan koko tutkimusjoukolla.
Hyvin iäkkäät henkilöt voivat kuitenkin olla oma asiansa. Meidän tutkimuksessa ikääntyneet henkilöt olivat ikäisekseen terveitä ja hyväkuntoisia. Mutta jos ajatellaan nk. gerastenia vanhuksia, joilla toimintakyky on heikentynyt, lihakset surkastuneet sekä ruokahalu ja ravitsemustila heikko, voisi hyvin olettaa, että proteiinin ja energian saannin lisäyksellä on merkittävämpi rooli harjoittelun lihasmassavasteisiin kuin parempikuntoisilla vanhuksilla.
Juha Ahtiainen
Kiitos muuten tästä kattavasta viestistä. Suorastaan erinomainen topaketti.
[…] No, tuon tutkimuksen taustalla on pätevät suomalaiset tutkijat ja kyseessä ihan ansiokas tutkimus, jossa haluttiin selvittää voiman ja lihaskasvun yksilöllisiä eroja. Tutkimus on tärkeä […]
[…] Ihmisten erilainen vaste lihasmassantreeniin on osoitettu useissa tutkimuksissa ja näiden sekä käytännön kokemuksen perusteella pystytään arvioimaan lihasten tyypillinen kasvupotentiaali (taulukko). Kaikilla ei kuitenkaan ole ihan samanlaisia edellytyksiä kehittymiselle. Tässä mielenkiintoisia esimerkkejä. Eräässä tutkimuksessa 565 harjoittelijaa laitettiin tekemään samanlaista treeniä 3 kuukauden ajaksi. Kyse oli hyvin yksinkertaisesta hauisharjoitteesta, joka on melko helppo tehdä oikein. Joukosta löytyi 5 % ihmisiä, joilla lihas ei kasvanut ollenkaan tai erittäin vähän (Hubal ym. 2005). Hiljattain Jyväskylän yliopistossa analysoitiin 287 treenaajan lihasten ja voiman kehittymistä. Jopa 30 % porukasta oli heikosti kehittyviä lihaskasvun suhteen-lihakset eivät juuri kasvaneet säännöllisestä viiden kuukauden salitreenistä huolimatta (Ahtiainen ym. 2016). Tästä tutkimuksesta, jossa myös Lihastohtori oli mukana on suomenkielinen tiivistelmä täällä. […]
[…] vasteet ovat: lihasmassa ja voima ei merkittävästi kasva kaikilla samalla tavalla treenatessa (blogi-juttu, julkaisu). Yksilölliselle valmennukselle on […]