Ihmisen fyysisestä kunnosta puhuttaessa kuulee usein termin maksimaalinen hapenottokyky. Voidaan puhua myös maksimaalisesta aerobisesta tehosta tai maksimaalisesta hapenkulutuksesta (maximal oxygen uptake). Tästä käytetään lyhennettä VO2max.
Mitä hapenottokyky tarkoittaa?
Hapenottokyky kuvaa hengitys- ja verenkiertoelimistön kykyä kuljettaa hengitysilmasta happea työskenteleville lihaksille ja lihasten kykyä käyttää sitä energiantuotantoon. Maksimaalinen hapenottokyky on äärimmäisessä (maksimaalisessa) rasituksessa saavutettava hapenkulutuksen taso, jota pystytään jatkamaan muutaman minuutin ajan.
Miten hapenottokyky ilmaistaan?
Maksimaalinen hapenkulutus voidaan ilmoittaa absoluuttisena arvona eli litroina minuutissa (l/min). Se kertoo, montako litraa happea elimistö pystyy käyttämään yhdessä minuutissa. Vaihteluväli vähän liikkuvan henkilön ja kilpaurheilijan välillä voi olla esimerkiksi kahdesta kuuteen litraan minuutissa. Myös kehon paino vaikuttaa absoluuttiseen hapenottokykyyn. Isokokoisilla ihmisillä on suuremman lihasmassan ja hapentarpeen vuoksi keskimäärin suurempi absoluuttinen hapenottokyky.
Yleisimmin maksimaalinen hapenottokyky ilmoitetaan suhteellisena arvona kehon painokiloa kohden. Tällöin yksikkönä on millilitraa kiloa kohden minuutissa (ml/kg/min). Absoluuttisen ja suhteellisen arvon eroa voidaan havainnollistaa esimerkillä: 60-kiloinen henkilö, jonka absoluuttinen hapenottokyky on 3 litraa minuutissa, lihoo kymmenen kiloa. 70-kiloisena hänen absoluuttinen hapenottokykynsä on edelleen 3 litraa minuutissa, mutta painoon suhteutettu hapenottokyky laskee arvosta 50 arvoon 43 ml/kg/min. Painoon suhteutettu hapenkulutus kuvaa parhaiten henkilön kykyä kuljettaa omaa kehonpainoaan, ja sen on todettu olevan paras kestävyyskuntoa kuvaava mittari. Sitä voidaan myös käyttää esimerkiksi arvioitaessa henkilön työkykyisyyttä.
Hapenkulutusta voidaan ilmaista myös "metabolisena ekvivalenttina" eli MET-arvona. Se kertoo, kuinka paljon suurempi energiankulutus on lepoenergiankulutukseen verrattuna.
Hapenottokyky kertoo kestävyydestä
Maksimaalinen hapenottokyky kuvaa hengitys- ja verenkiertoelimistön kuntoa. Matalan maksimaalisen hapenottokyvyn tiedetään olevan itsenäinen riskitekijä monen eri sairauden osalta, ja tietoa hapenottokyvystä voidaan käyttää terveydenhuollossa myös potilaiden hoidon suunnittelussa. Toisessa ääripäässä hapenottokyvyn osalta ovat kestävyysurheilijat, jotka pyrkivät harjoittelulla kehittämään kestävyyssuorituskykyään, johon maksimaalinen hapenottokyky osaltaan vaikuttaa.
Kestävyyskunto ilmenee elimistön kykynä vastustaa väsymystä, kuljettaa happea ja käyttää sitä lihastyön vaatimaan energiantuottoon. Suuria lihasryhmiä, esimerkiksi jalkalihaksia, pitkäkestoisesti kuormittavassa liikunnassa kuormitus kohdistuu pääasiassa hengitys- ja verenkiertoelimistöön ja työtä tekevien lihasten aineenvaihduntaan.
Kuormitettaessa kehoa energiantarve ja hapenkulutus kasvavat. Hapenkulutuksen kasvu on suoraviivaisessa suhteessa kuormituksen kasvuun (esim. juoksunopeus) tiettyyn rajaan saakka. Tämän jälkeen hapenkulutuksen kasvu hidastuu eikä se kuormitusta lisättäessäkään nouse enää korkeammalle tasolle. Tällöin on saavutettu maksimaalinen hapenkulutus (VO2max).
Maksimaalista hapenottokykyä voidaan mitata ja arvioida
Maksimaalinen hapenottokyky voidaan mitata suoraan maksimaalisen kuormituksen aikana tai arvioida tehdyn maksimaalisen työn (esim. juoksunopeus) perusteella. Tarkka mittaaminen vaatii laboratorio-olosuhteet ja hengityskaasuanalysaattorin hengityskaasujen mittaamiseksi. Maksimaalista hapenottokykyä voidaan arvioida myös kevyemmän kuormituksen perusteella, jolloin arvio perustuu tehdyn työn ja sykkeen väliseen yhteyteen eri kuormitustasoilla, yleensä polkupyöräergometrillä. Tämä mahdollistaa maksimaalisen hapenottokyvyn arvioinnin myös niiltä henkilöiltä, joille maksimaalinen kuormitus ei ole mahdollista.
Maksimaalista hapenkulutusta voidaan arvioida myös henkilön taustatietojen (mm. ikä, sukupuoli, pituus, paino, liikunta-aktiivisuus) perusteella tai erilaisilla kävely- tai juoksutesteillä. Näistä tunnetuimpia ovat 6 minuutin ja 2 kilometrin kävelytestit, joiden ennustetarkkuus maksimaalisen hapenkulutuksen arvioinnissa on noin 1–2 MET-yksikköä (n. 3–7 ml/kg/min). Myös useat älykellot arvioivat maksimaalista hapenkulutusta henkilön taustatietojen tai levossa suoritettavan lyhyen testin perusteella.
Mikä vaikuttaa maksimaaliseen hapenottokykyyn?
Perimä vaikuttaa maksimaaliseen hapenottokykyyn sekä sen harjoitettavuuteen. Noin puolet samaa sukupuolta olevien harjoittelemattomien henkilöiden eroista ovat perinnöllisiä. Vaikka samanlainen harjoittelu ei paranna hapenottokykyä yhtä paljon eri ihmisillä, voivat kaikki kehittää hapenottokykyään liikkumalla riittävästi.
Ikääntyessä hapenottokyky laskee keskimäärin yhden prosenttiyksikön vuodessa noin 30 vuoden iästä lähtien, mutta liikunnalla tätä heikkenemistä voidaan hidastaa. Miehillä on keskimäärin korkeampi hapenottokyky kuin naisilla. Sukupuolten välistä eroa selittävät naisten pienempi sydän sekä vähäisempi lihas- ja hemoglobiinimassa.
Myös liikuntamuodolla on merkitystä. Mitä suurempi määrä lihaksia liikunnan aikana on käytössä, sitä suuremmaksi maksimaalinen hapenottokyky voi nousta. Urheilijoilla korkeimpia hapenoton arvoja on mitattu muun muassa hiihtäjillä ja pyöräilijöillä.
Kestävyysliikunnan vaikutukset
Kestävyysliikunta saa aikaan monia positiivisia vaikutuksia eri elimissä. Terveysvaikutusten lisäksi liikunta parantaa kestävyyskuntoa ylikuormitusperiaatteen mukaisesti silloin, kun elimistöön tai kudoksiin kohdistunut fysiologinen kuormitus on tavanomaista suurempaa. Kestävyys kehittyy sekä hengitys- ja verenkiertoelimistön toiminnan parantumisena että lihasten hapen- ja energiankäytön tehostumisena. Kestävyysliikunnan yleisimmät vaikutukset ovat sydämen pumppaustehon lisääntyminen, veren hyvän kolesterolin (HDL-kolesterolin) lisääntyminen, lepoverenpaineen aleneminen sekä rasvan käyttökyvyn ja verensokerin käytön tehostuminen lihasten energiantuotossa.
Kestävyysliikunnalla on sekä lyhyt- että pitkäaikaisia vaikutuksia. Jo yksittäinen liikuntasuoritus saa aikaan terveyden kannalta positiivisia vaikutuksia erityisesti vähän liikkuvilla. Pitkäaikaisten vaikutusten saavuttamiseksi liikunnan on oltava säännöllistä, koska positiiviset vaikutukset alkavat kadota jo muutaman viikon liikkumattomuuden jälkeen. Kuntoa ei siis voi varastoida.
Kestävyyskunnon kehittyminen
Kestävyyskunto kehittyy suuria lihasryhmiä kuormittavassa, pitkäkestoisessa liikunnassa. Tällaisia lajeja ovat esimerkiksi reipas kävely, sauvakävely, juoksu, soutu, uinti, pyöräily, rullaluistelu, luistelu ja hiihto.
Kestävyyskunnon kehittymiseen vaadittava liikuntamäärä riippuu henkilön aikaisemmasta liikuntamäärästä ja kestävyyskunnosta. Mitä parempi on kestävyyskunto, sitä suurempaa liikuntamäärää kehittyminen vaatii. Vähän liikkuneilla jo terveysliikuntasuositusten täyttyminen, eli 2,5 tuntia reipasta tai 1 tunti 15 minuuttia rasittavaa liikuntaa viikossa, voi parantaa kestävyyskuntoa. Kestävyyskunnon kehittämiseen suositellaan tyypillisesti reipasta tai rasittavaa liikuntaa, eli noin 50–85 % yksilöllisestä maksimaalisesta aerobisesta tehosta, useimpina päivinä viikossa. Myös lyhyempien ja kovatehoisten intervalliharjoitusten on osoitettu aiheuttavan samankaltaisia vaikutuksia maksimaaliseen hapenottokykyyn kuin pitkäkestoisen liikuntasuorituksen. Kestävyyskuntoa voi siis kehittää monipuolisesti itselleen sopivilla liikuntalajeilla ja -tavoilla. Useimmiten on kuitenkin järkevää pitää suurin osa liikunnasta vain kohtuullisesti kuormittavana.
Taulukko 1. Esimerkkejä hapenottokyvystä.
Hapenottokyky | ||
---|---|---|
ml/kg/min | MET-arvo | |
Huippukestävyysurheilija, mies | 80–90 | 22–26 |
Huippukestävyysurheilija, nainen | 70–80 | 20–23 |
Kuntourheilija, 10 km juoksutulos n. 40 min | 60 | 17 |
Kuntourheilija, 10 km juoksutulos n. 60 min | 40 | 11 |
Harjoittelematon henkilö, hengästyy portaissa | 25 | 7 |
Kansainvälinen kuntoluokitus
Taulukoissa Kestävyyskunnon luokittelu maksimaalisen hapenottokyvyn avul ja Kestävyyskunnon luokittelu maksimaalisen hapenottokyvyn avul on esitetty kansainväliset, iänmukaiset kuntoluokituksen viitearvot naisille ja miehille (Lähde: Shvartz E, Reibold RC. Aviat Space Environ Med 1990; 61; 3–11).
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Ikä / kuntotaso | Erittäin huono | Huono | Kohtalainen | Keskinkert. | Hyvä | Erittäin hyvä | Erinomainen |
20–24 | alle 27 | 27–31 | 32–36 | 37–41 | 42–46 | 47–51 | yli 51 |
25–29 | alle 26 | 26–30 | 31–35 | 36–40 | 41–44 | 45–49 | yli 49 |
30–34 | alle 25 | 25–29 | 30–33 | 34–37 | 38–42 | 43–46 | yli 46 |
35–39 | alle 24 | 24–27 | 28–31 | 32–35 | 36–40 | 41–44 | yli 44 |
40–44 | alle 22 | 22–25 | 26–29 | 30–33 | 34–37 | 38–41 | yli 41 |
45–49 | alle 21 | 21–23 | 24–27 | 28–31 | 32–35 | 36–38 | yli 38 |
50–54 | alle 19 | 19–22 | 23–25 | 26–29 | 30–32 | 33–36 | yli 36 |
55–59 | alle 18 | 18–20 | 21–23 | 24–27 | 28–30 | 31–33 | yli 33 |
60–64 | alle 16 | 16–18 | 19–21 | 22–24 | 25–27 | 28–30 | yli 30 |
65–69 | alle 15 | 15–17 | 18–19 | 20–22 | 23–25 | 26–28 | yli 28 |
70–74 | alle 13 | 13–15 | 16–17 | 18–20 | 21–22 | 23–25 | yli 25 |
75–79 | alle 12 | 12–13 | 14–15 | 16–17 | 18–20 | 21–22 | yli 22 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Ikä / kuntotaso | Erittäin huono | Huono | Kohtalainen | Keskinkert. | Hyvä | Erittäin hyvä | Erinomainen |
20–24 | alle 32 | 32–37 | 38–43 | 44–50 | 51–56 | 57–62 | yli 62 |
25–29 | alle 31 | 31–35 | 36–42 | 43–48 | 49–53 | 54–59 | yli 59 |
30–34 | alle 29 | 29–34 | 35–40 | 41–45 | 46–51 | 52–56 | yli 56 |
35–39 | alle 28 | 28–32 | 33–38 | 39–43 | 44–48 | 49–54 | yli 54 |
40–44 | alle 26 | 26–31 | 32–35 | 36–41 | 42–46 | 47–51 | yli 51 |
45–49 | alle 25 | 25–29 | 30–34 | 35–39 | 40–43 | 44–48 | yli 48 |
50–54 | alle 24 | 24–27 | 28–32 | 33–36 | 37–41 | 42–46 | yli 46 |
55–59 | alle 22 | 22–26 | 27–30 | 31–34 | 35–39 | 40–43 | yli 43 |
60–64 | alle 21 | 21–24 | 25–28 | 29–32 | 33–36 | 37–40 | yli 40 |
65–69 | alle 20 | 20–22 | 23–26 | 27–30 | 31–34 | 35–38 | yli 38 |
70–74 | alle 18 | 18–20 | 21–24 | 25–28 | 29–31 | 32–34 | yli 34 |
75–79 | alle 16 | 16–19 | 20–23 | 24–26 | 27–29 | 30–32 | yli 32 |
Kirjallisuutta
- Nummela A, Hynynen E, Mikkola J, ym. Kestävyysharjoittelu: tutkitulla tiedolla tuloksiin. Lahti: VK-Kustannus 2022.
- Keskinen K, Häkkinen K, Kallinen M, ym. Fyysisen kunnon mittaaminen: käsi- ja oppikirja kuntotestaajille. Helsinki: Liikuntatieteellinen Seura 2018.
- McArdle W, Katch F, Katch V. Exercise physiology - nutrition, energy and human performance. 7. Edition, Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins 2010.
- Shvartz E, Reibold RC. Aerobic fitness norms for males and females: a review. Aviat Space Environ Med 1990;61:3-11.