Harjoittelutauon vaikutus lihasten kokoon ja voimantuottoon sekä tauon jälkeisen harjoittelun tehokkuus – Räntilä ja Hulmi

Lihaksella on uskomaton kyky muuntautua erilaisiin hermolihasjärjestelmän aktiivisuuksiin. Kovan aktiivisuuden aikana lihas vahvistuu ja vähentyneen fyysisen stressin aikana lihas sopeutuu vähentyneeseen käyttöön heikentymällä (Mujika & Padilla, 2001). ”Detraining” on tieteisslangilla se vaihe, jolloin ei harjoitella. Osa ihmisistä nyt saattaa murehtia sitä, että suurimmalle osalle kuntosalilla tehtävä voimailu on COVID-19 karanteenien takia mahdottomuus. Yleensä muutamien viikkojen harjoittelemattomuuden aikana voima ja lihasmassa hieman vähenevät, mutta kuinka paljon ja millä aikavälillä? Ja kuinka nopeasti voima ja lihasmassa palautuu tauon jälkeen, kun harjoittelu aloitetaan uudestaan? Näihin kysymyksiin vastaavat LitM ja valmentaja Aapo Räntilä sekä allekirjoittanut tässä ajankohtaisessa blogikirjoituksessa.

KUVA 1. Häviävätkö lihakset tuulen mukana harjoittelemattomuusjakson aikana? (Kuvan lähde)

Treenitauon vaikutus voimaan ja lihasmassaan

Muutaman viikon lepo ei vaikuta lihasten kokoon tai voimantuottoon

Inaktiivisuus aiheuttaa yleisesti lihaksen voiman vähentymistä. Tätä voidaan selittää hermoston ja lihaksen muutoksilla (Häkkinen & Komi, 1983). Inaktiivisuutta on erilaista. Raajojen täydellinen immobilisaatio, eli liikkumattomaksi tekeminen esimerkiksi sairauden aikana tai raajan ollessa kipsissä, vähentää lihasmassaa todella nopeasti. Tässä kirjoituksessa viitataan kuitenkin harjoittelemattomuusjaksolla sellaiseen aikaan, jolloin ei päästä kuntosalille tai tehdä muuta raskasta fyysistä suoritusta (esimerkiksi voimaharjoittelua kehonpainolla), mutta muuten säilytetään arkiaktiivisuus ja mahdollinen muun liikunnan määrä ennallaan.

Jyväskylän yliopiston liikuntatieteellisen tiedekunnan tunnetut tutkijat Keijo Häkkinen ja Paavo Komi havaitsivat jo 1980-luvulla, että neljän viikon lepojakso ei vaikuta maksimaaliseen voimantuottoon (Häkkinen & Komi, 1983), mutta tämän jälkeen alkaa voimataso hiljalleen laskea alaspäin.

KUVA 2. Muutokset isometrisessä voimantuotossa ja lihasaktiivisuudessa (IEMG) 16 viikon harjoittelujakson ja kahdeksan viikon lepojakson aikana. Musta viiva kuvastaa voimantuottoa: ensimmäisen neljän viikon harjoittelemattomuusjakson aikana voima ei tipu juuri lainkaan (Mukailtu Häkkinen & Komi, 1983).

Voimaa voidaan siis hyvin ylläpitää tekemättä mitään jopa kolme viikkoa! Voima alkaa hiljalleen laskemaan 3-4 viikon jälkeen (Häkkinen ym., 2000; Ogasawara ym., 2011; Ogasawara ym., 2013). Lyhyt harjoittelemattomuusjakso ei aiheuta juuri minkäänlaisia muutoksia, mutta pidempi harjoittelemattomuusjakso aiheuttaa lihasten pienentymistä ja voiman häviämistä (Häkkinen & Komi, 1983; Häkkinen ym., 2000). Toisaalta yleinen voimantuotto näyttäisi laskevan hyvin hitaasti, kun taas tekniikkapainotteisemmat voimaliikkeet saattavat laskea hyvin nopeastikin (Issurin 2010). Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että voima itsessään olisi hävinnyt, vaan että lajispesifi voimantuotto on kärsinyt harjoittelemattomuudesta. Se kyllä palautuu yleensä nopeasti palatessa harjoittelemaan lajispesifisti.

On huomioitavaa, että harjoittelemattomuusjakso heikentää myös kestävyyttä (Mujika ja Padilla 2000a, Mujika ja Padilla 2000b), mutta koska sitä on suhteellisen helppo harjoitella vallitsevassa tilanteessa, sen käsittely jätettiin pois. Aiheeseen voi syventyä lisää katsomalla esimerkiksi tämän tuoreen loistavan syväluotaavan nettiluennon ensimmäiset 20 minuuttia aiheesta.

Lyhyt lepojakso ei vaikuta kokeneisiinkaan nostajiin ja urheilijoihin

Sama noin 2-3 viikon tauko aloittelijoilla ei näyttäisi vielä vaikuttavan kokeneiden nostajien taikka urheilijoiden lihasmassaan ja voimantuottoon (McMaster ym., 2013; Hwang ym., 2017). Harjoittelemattomuusjakso voi olla myös positiivinen asia kokeneille urheilijoille pitkällä välillä, sillä lihas voi muuttua herkemmäksi anaboliselle signaloinnille. Lihas voi muuttua tauon aikana harjoittelulle vastaanottavaisemmaksi (Ogasawara ym., 2012; Fisher ym., 2013; Schoenfeld ym., 2014; Hwang ym., 2017). Lyhyet kevyet jaksot lisäksi mahdollistavat nousujohteisen harjoittelun ja tämä saattaa usein unohtua innokkaalta harjoittelijalta.

Lyhyt lepo ei siis vaikuta kokeneisiinkaan nostajiin, mutta lihaksen tehontuotolle (voima x nopeus) kuukauden mittainen harjoittelemattomuusjakso on kuitenkin ainakin väliaikaisesti huono asia (Izquierdo ym., 2007). Toisaalta harjoittelemattomuusjakso näyttäisi mahdollisesti erityisesti vaikuttavan voimaurheilijoiden eksentriseen voimantuottoon ja nopeiden lihassolujen kokoon. Muihin hermolihasjärjestelmän osa-alueisiin ei lyhyt harjoittelemattomuusjakso näyttäisi vaikuttavan yhtä paljon (Hortobagyi ym., 1993). Voima säilyy siis urheilijallakin hyvin jopa neljän viikon ajan tekemättä juuri mitään, mutta eksentrinen ja lajinomainen voimantuotto saattaa laskea suhteellisen nopeasti (Mujika & Padilla, 2001).

KUVA 3. Kokeneidenkaan nostajien ei kannata pelätä lyhyttä harjoittelemattomuusjaksoa.

Kun glykogeenivarastot lihaksessa pienenevät lihas näyttää pienemmältä

Lyhyt harjoittelemattomuusjakso ei vaikuta lainkaan lihasten kokoon ja lihaksetkaan eivät näyttäisi pienentyvän saman 3-4 – viikon aikana yhtään mihinkään. Toisaalta lihasten katoamisesta on tarjolla ristiriitaista dataa tarjolla. Tämä johtuu luultavasti siitä, että lihaksen hiilihydraattivarastot (glykogeenia) tyhjentyvät nopeasti, kun lopetamme harjoittelun (Costill ym., 1985; LaForgia ym., 1999; Mujika and Padilla, 2000). Lisäksi viimeisen harjoituksen jälkeinen nesteturvotus lihaksissa kaikkoaa nopeasti (Ahtiainen ym. 2011). Ulkoapäin lihakset näyttäisivät siltä, että ne olisivat pienentyneet, vaikka ”oikeaa” lihasmassan menetystä ei välttämättä olisi juuri ollenkaan tapahtunut.

Tutkimustulokset riippuvat siis pitkälti siitä, miten lihaskoko määritellään (Haun ym. 2019). Vaikutusta on myös sillä huomioiko laite tai koeasetelma glykogeenivarastojen tyhjentymisen. Esimerkiksi paljon käytettyä DXA-laitetta (lue lisää: Kehon koostumuksen mittaaminen) voi huijata syömällä paljon hiilihydraattia, jotta glykogeenivarastot täyttyvät lihaksissa (Rouillier ym., 2015; Bone ym. 2017 ; Wilson ym., 2019). Tällöin mittauslaite näyttää, että tutkittavalla on enemmän rasvatonta massaa (ja lihasmassaa) kuin oikeasti on. Toisin päin lihasmassaa saa vähennettyä noudattamalla vähähiilihydraattista dieettiä tai mittaamalla lihakset erittäin kovan kestävyysharjoituksen jälkeen, jolloin glykogeeni- ja vesivarastot ovat vähentyneet lihaksessa (Bone ym. 2017). Tällöin kone näyttää, että lihasmassaa on vähemmän kuin oikeasti on. Tämä vaikuttaa ”lihasmassan” määrään, vaikka oikeasti kyseessä ei olekaan lihasmassa, vaan glykogeenivarastot (Hulmi ym., 2016; Bone ym. 2017). Samalla tavalla lihaskokoon vaikuttaa osittain nestemäärän kautta se käyttääkö kreatiinia vai ei (Bone ym. 2017).

Entä sitten pidempi treenitauko?

Häkkinen ym. (2000) raportoivat puolen vuoden harjoittelemattomuusjakson jälkeen keski-ikäisillä ja vanhemmilla miehillä, että reiden ojennuksen yhden toiston maksimitulos laski vain 6%, mutta lihaksen poikkipinta-ala oli tippunut jopa lähtötason alle (Kuva 4). Erittäin raju lihassolukoon muutos havaittiin myös eliittitason voimanostajalla seitsemän kuukauden treenitauon jälkeen (Staron ym. 1981). Vastaavasti  Staron ym. (1991) raportoi, että naistreenaajilla 20 viikon kehittävän voimaharjoittelujakson jälkeen yli puolen vuoden harjoittelemattomuus heikensi erityisesti voimaa, mutta sekään ei sentään palautunut aivan lähtötilanteeseen.

KUVA 4. Vasemmassa kuvassa reiden ojennuksen ykkösmaksimi tippui hyvin vähän jopa kuuden kuukauden harjoittelemattomuusjaksona aikana keski-ikäisillä ja vanhemmilla tutkittavilla. Toisaalta tutkittavat pysyivät fyysisesti aktiivisena koko jakson ajan, vaikka eivät voimaharjoittelua tehneetkään. Oikeassa kuvassa näkyy, että reiden koko pieneni harjoittelemattomuusjakson aikana jopa alkutilannetta pienemmäksi (Mukailtu Häkkinen ym., 2000).

Menetettävän voimatason määrä riippuu harjoittelutaustasta ja iästä. Aloittelijat voivat ylläpitää lähestulkoon saavutettua voimatasoa joissain tilanteissa ja liikkeissä jopa kuukausia (Houston ym., 1983) ja vanhemmat aikaisemmin voimaharjoitelleet tai harjoittelemattomat ihmiset joissain tapauksissa jopa vuosia (Smith ym., 2003; Ogasawara ym., 2013a; Sakugawa ym., 2018). Toisaalta harjoitelleilla nuorilla miehillä jo kuuden viikon harjoittelemattomuusjakso aiheuttaa runsasta voiman häviämistä (Coratella and Schena, 2016).

Pidemmän harjoittelemattomuusjakson vaikutus on myös hyvin yksilöllistä. Niillä henkilöillä, joilla tapahtuu kehitystä nopeasti, näyttäisi myös harjoittelemattomuusjakso vaikuttavan voimakkaammin kuten Juha Ahtiaisen ja Keijo Häkkisen johtamassa tutkimuksessa havaitsimme (Taulukko 1). Kymmenen viikon voimaharjoittelujakson aikana pystyttiin erittelemään kolme eri tavalla kehittynyttä ryhmää: nopeasti, tasaisesti ja hitaasti kehittyneet. Nopeasti kehittyneet menettivät lihaksen koosta reilu 10 prosenttia kuuden viikon harjoittelemattomuusjakson aikana, kun taas muiden ryhmien reidet eivät pienentyneet juuri lainkaan. Voima säilyi tauon aikana hyvin ja pientä laskua oli havaittavissa vain niillä, joilla harjoittelujakso oli tehokas (Räntilä ym., 2018 Pro Gradu –tutkielma, julkaisematon tutkimustulos).

TAULUKKO 1. 10 viikon voimaharjoittelujakson ja kuuden viikon harjoittelemattomuusjakson vaikutus lihaksen kokoon ja voimaan eri ryhmillä. (Mukailtu Räntilä ym., 2018).

Tauon jälkeen voiman ja lihasmassan palautuminen

Tauon jälkeen aloitettu harjoittelu palauttaa voiman ja lihasmassan hämmästyttävän nopeasti takaisin

Retraining tarkoittaa tieteislangilla harjoittelemattomuusjakson jälkeen aloitettua voimaharjoittelujaksoa (kuva 5). Voima ja lihakset saavutetaan nopeammin takaisin verrattuna ensimmäiseen harjoittelukertaan (esim: Correa ym., 2016; Harris ym., 2007; Staron ym., 1991; Taaffe & Marcus, 1997). Muistaako lihas, miten kehitytään vai mistä johtuu, että kehitystä tapahtuu nopeammin?

KUVA 5. Kolmen viikon lepojakso (kuvassa katkoviiva) ei vaikuttanut juuri mitenkään voimatasoihin keski-ikäisillä ihmisillä, mutta vanhemmilla ihmisillä lepojakso jopa paransi maksimaalista voimantuottoa. Kun kolmen viikon jälkeen aloitettiin taas harjoittelu niin voimatasot lähtivät nopeasti nousuun. Lepojakso saattoi siis jopa auttaa voimatasojen nousun tasaisessa jatkumisessa (Mukailtu Häkkinen ym., 2000).

Eläinkokeissa on havaittu, että aikaisemmin harjoitelleet hiiret saavat nopeammin voimaa ja lihasmassaa kuin ensimmäistä kertaa harjoittelun kohteena olevat hiiret. (esim. Bruusgaard ym., 1985; Bruusgaard ym., 2008; Bruusgaard., 2010; Egner ym., 2013; Gundersen ym., 2018). On ehdotettu, että tämä liittyy lihassolujen DNA:ta (mm. geenit) sisältävien lihastumien tiheyteen. Lihastumat voivat toimia lihaksen omana ”lihasmuistina”, mikä auttaa lihasten kasvattamisessa jälleen harjoituksen alettua. Lihastuma voi oletettavasti vastata vain tietystä määrästä ja osasta sytoplasmaa (solukalvon sisällä oleva solulima).

Voimaharjoittelu lisää lihastumien määrää lihaksessa myös ihmisillä (Kadi and Thornell, 2000; Petrella ym., 2008). Mielenkiintoista on se, etteivät nämä lisääntyneet lihastumat välttämättä häviä ihmisilläkääntreenaamisen ja/tai anabolisten steroidien käytön loppumisen jälkeen, vaikka lihasmassa katoaa (Erisson 2006). Tästä syystä lihastumien määrää on ehdotettu lihasmuistin syyksi (Bruusgaard ym., 2008; Bruusgaard., 2010, ks. kuva 6). On jopa ehdotettu, että niiden puoliintumisaika olisi ihmisellä 15 vuotta (Spalding ym., 2005). Tämä osaltaan saattaisi selittää sitä, miksi harjoittelun uudelleen aloittaminen on niin tehokasta. Tätä teoriaa on kuitenkin myös kritisoitu (Murach ym. 2019). Voikin olla, että lihasmuistiin vaikuttaa myös lihaksen muut tekijät, kuten nukleiinihapot DNA ja RNA sekä niissä tapahtuvat muutokset. Lihaksilla saattaa olla yhden voimaharjoittelututkimuksen perusteella niin sanottu epigeneettinen muisti: DNA:n luentaan vaikuttavat metyyliryhmät tai niiden poistuminen muokkautuu harjoittelun aikana ja osa näistä muistijäljistä mahdollisesti säilyy useiden viikkojen harjoittelemattomuudenkin jälkeen (Seaborne ym. 2018). On siis mahdollista, että lihaskasvussa jotkut hyödylliset geenit (Verbrugge ym. 2018) ovat valmiina paremmin luettavaksi ja/tai lihaskasvua hidastavat geenit on ”suljettu”, kun harjoittelu aloitetaan uudestaan.

KUVA 6. Lihaksen kasvaessa lihastumien määrä lisääntyy lihassolussa. Harjoittelemattomuusjakson aikana lihaksen pienetessä lihastumat eivät katoa, vaan niiden määrä mahdollisesti pysyy samana (Gundersen ym., 2018). Tämä saattaa olla yksi syy miksi lihaksen uudelleen kasvattaminen on niin nopeata (Mukailtu Bruusgaard., 2010).

Muita syitä nopealle kehittymiselle tauon jälkeen ovat keskushermosto ja motorisen oppimisen osatekijät (Adkins ym., 2006). Jos opit lapsena kärrynpyörän, osaat sen hyvin todennäköisesti vielä aikuisenakin. Opitut taidot eivät unohdu nopeasti mielestä, ja sama pätee voimaharjoitteluun.

Viime vuonna julkaistiin mielenkiintoinen ja osittain hieman yllättäväkin tutkimus. Psilander ym. (2019) tekivät kymmenen viikon voimaharjoittelujakson nuorilla ihmisillä, jota seurasi 20 viikon harjoittelemattomuusjakso. Tämän jälkeen tehtiin vielä viiden viikon voimaharjoittelujakso. Ensimmäisen voimaharjoittelujakson aikana lihaksen poikkipinta-ala, lihaksen paksuus ja voima parantuivat reippaasti. Saavutetut muutokset lihaksen koossa palasivat takaisin lähtötasoarvoihin 20 viikon harjoittelemattomuuden aikana, mutta reiden ojennusvoima pysyi ennallaan. Tämä näyttäisi tukevan väitettä, että opitut liiketaidot hyvin yksinkertaisissa liikkeissä pysyvät hyvin pitkään muistissa ja lisääntynyt voima niissä voi säilyä melko hyvin pitkiäkin aikoja. Mielenkiintoista oli, että tauon jälkeen aloitettu harjoittelu johti ainoastaan viidessä viikossa merkitsevästi korkeampiin arvoihin voiman ja lihaksen paksuuden osalta. Tauon jälkeen ei siis vain voimat ja lihasmassa palautunut ryminällä vaan ylittivät edelliset arvot reippaasti. Myös Staron ym. (1991) saivat samankaltaisia tuloksia, kun naistreenaajilla oli 20 viikon harjoittelujakson jälkeen yli puolen vuoden harjoittelemattomuusjakso. Tämän jälkeen he harjoittelivat vain kuuden viikon ajan. Tuossa kuudessa viikossa he ylittivät vanhat voimatasonsa reippaasti. Sukupuoli tai ikä ei näyttäisi kovasti vaikuttavan harjoittelemattomuuden tai sen jälkeisen palautumisen tuloksiin. Kaikki voivat siis saada harjoittelemattomuusjakson aikana menetetyt voimat ja lihakset nopeasti takaisin.

Voima ja lihakset tulevat siis hämmästyttävän nopeasti tauon jälkeen takaisin ja joskus pienestä tauosta tai treenin väliaikaisesta keventämisestä voi olla jopa hyötyä tai ainakin haitta voi olla yllättävän pieni (KUVA 7 ja 8). Esimerkiksi kuvassa 8 alla on esimerkkitutkimus, jossa kaksi kolmen viikon treenitaukoa eivät hidastaneet kehittymistä yhtään. Jos sinulla on siis ollut vaikkapa COVID-19 karanteenin tai eristyksen takia 2-3 viikkoa taukoa, älä ota siitä suurta stressiä. Voit ihan hyvin nyt ottaa pikkuhiljaa luovuutta ja tieteellisesti todennettuja harjoittelun perusteita käyttöön esimerkiksi kehonpainoharjoitteluun tai kotiharjoitteluun ja voit jälleen päästä ainakin tietyissä liikkeissä jopa kehityksen tielle, vaikket salille pääsisikään. Kirjoitamme tästä lisää myöhemmin.

KUVA 7. Kuva esittää lihaksen poikkipinta-alan muutoksia ennen harjoittelua, 24 viikon harjoittelun jälkeen ja 48 viikon harjoittelun jälkeen. 24 viikon harjoittelujakson jälkeen oli kolmen viikon lepojakso, jonka jälkeen harjoittelua jatkettiin vielä 21 viikon ajan. Lihaskasvu jatkoi tasaista kasvuaan. Mahtoiko tämä tapahtua kenties lepotauon ansiosta? (Mukailtu Häkkinen ym., 2000.)

KUVA 8. Kolmen viikon harjoittelutauot penkkaamisessa eivät haitanneet voiman ja lihaskoon kehittymistä (Ogasawara ym. 2013). PTR = 24 viikon aikana kaksi 3 viikon treenitaukoa. CTR jatkuvaa harjoittelua ilman taukoja. CSA = lihaksen poikkipunta-ala (TB = ojentajat ja PM = rintalihakset). MVC = isometrinen eli staattinen voima.

Yhteenveto

• Alle neljän viikon harjoittelemattomuusjakso ei vaikuta voimatasoihin juuri ollenkaan varsinkin kokeneemmilla ja vanhemmilla treenaajilla. Tämän jälkeen voima alkaa vähitellen vähenemään.
• Lihakset alkavat hiljalleen surkastua noin kolmen viikon treenitauon jälkeen.
• Treenitauko saattaa liioitella lihasten pienentymistä. Älä säikähdä sitä, sillä tämä johtuu osittain lihasten glykogeenivarastojen pienentymisestä ja viimeisen treenin aiheuttaman pienen lihasturvotuksen katoamisesta, ei ”oikean” lihasmassan häviämisestä. Tämä vaikutus on väliaikainen, ja jo pienikin harjoittelu palauttaa glykogeenitasot lihaksessa.
• Pidemmän harjoittelemattomuusjakson jälkeen jälleen aloitettu harjoittelu palauttaa menetetyn lihasmassan ja voiman takaisin hyvin nopeasti ”lihasmuistin” ansiosta.

Tässä artikkelissa käsittelimme siis mitä tapahtuu, jos treenaaminen lopetetaan kokonaan. Näin ei kuitenkaan tarvitse tapahtua, vaikka kuntosalit olisivat kiinni. Noin viikon kuluttua kerromme muutamia käytännön vinkkejä harjoittelun suunnitteluun ilman kuntosalia.

Räntilä ja Hulmi

Aapo Räntilä on urheiluvalmentaja, joka vaikuttaa pääasiassa pk-seudulla voima-, fysiikka- ja yleisurheiluvalmentajana. Erityisesti hänen kiinnostuksen kohteenansa ovat urheilijoiden suorituskyvyn optimointi ja harjoittelun yksilölliset erot sekä harjoittelun ohjelmointi. Hänen kirjoitteluaan voi seurata fysiikkavalmennus -sivustolla. Lisäksi Facebookista ja Instagramista @aaporantila löytyy laadukasta sisältöä liikuntatieteistä ja valmennuksesta kiinnostuneille.