Kuva: Iso76 / Wikimedia Commons
Kuva: Iso76 / Wikimedia Commons

Matti Heikkinen kuvaili Vancouverin kisojen alla, miltä tuntuu 15 kilometrin olympiahiihto. Tiede kertoo, mitä Matissa sen aikana tapahtuu.

 Matti Heikkinen asettuu pian lähtöviivalle. Edessä on 15 kilometriä perinteisellä tyylillä, ei missä tahansa hiihtokilpailussa vaan olympialaisissa.

Matti on noussut suksille puolitoista tuntia aikaisemmin, testannut ne ja kiertänyt kilpaladun, mikäli se on ollut auki. Sen jälkeen hän on poikennut voitelukopilla vaihtamassa pari sanaa ja kuivan paidan.Puoli tuntia ennen lähtöä hän tekee toisen verryttelylenkin, jonka on tarkoitus venyä mahdollisimman lähelle lähtöhetkeä.

- Pari minuuttia menen vähän kovempaa. En kuluta voimia, mutta teen pienen aukaisun, niin että maitohappoa käy elimistössä. Tarkoitus on, etteivät hapot nouse ensimmäistä kertaa vasta kisan aikana.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Verryttelyllä elimistö saatetaan tilaan, jossa se pystyy toimimaan täydellä teholla lähtömerkistä alkaen. Kehon lämpötila nousee, sydämen toiminta kiihtyy, veren virtaus lihaksiin tehostuu, ja entsyymit aktivoituvat. Myös hermosto on hereillä nopeaan suoritukseen.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Jännitys hallinnassa

Viime minuuteilla ennen lähtövuoroa Matti hölkkäilee, kävelee ja pyörittelee käsiä. Hän ei ajattele tekemisiään vaan toimii automaattiseksi muuttuneella rutiinilla. Jännittääkö?

- Pieni pakokauhu siinä on aina valmiina.

Matti pyrkii pitämään itsensä rentona ja rauhallisena. Jotkut hiihtäjäkavereista muuttuvat tavallista puheliaammiksi, toiset ärisevät ja murahtelevat.

- Mulle ei aggressio toimi. Yritän olla niin kuin normaalisti.

Jännityksestä ei kuitenkaan ole suoritukselle haittaa, päinvastoin.

- Hyötyä siitä on, kunhan se on hallinnassa. Jos ei jännitä, niin ei kisastakaan yleensä tule mitään.

Jännittäminen tarkoittaa, että sympaattinen hermosto aktivoituu ja stressihormonien eritys lisääntyy. Ihminen on niin sanotussa taistele tai pakene -tilassa, joka auttaa saamaan voimavarat täyteen käyttöön.

Urheilijan on opittava säätämään jännityksen taso itselleen sopivaksi. Liika jännittäminen voi saada elimistön tuottamaan maitohappoa jo ennen lähtöä tai yliaktivoida hermojärjestelmää niin, että se tuottaa virheliikkeitä.

Ei heti piippuun

Ensimmäinen runsas kilometri kisaladusta on melkein pelkkää ylämäkeä. Matti aikoo lähteä kiipeämään sitä nousujohteisesti, kovaa mutta rennosti.

- Kisa alkaa vasta kolmen kilometrin jälkeen.

Silloin pitää olla hyvissä asemissa eikä vielä piipussa. Matin vahvuus ovat kuitenkin juuri nousut.

- Ylämäet menee mulla parhaiten.

Suoritus lähteen käyntiin hyvin, kun keho pystyy käyttämään alusta asti kaikkia energianlähteitä: hiilihydraatteja, rasvaa ja maitohappoa.

Jos kisaan lähtee verryttelemättä tai liian kovaa, energiantuotanto käynnistyy pelkillä hiilihydraateilla. Niiden palamisesta syntyy ylen määrin maitohappoa. Silloin vauhti alkaa kahden-kolmen kilometrin jälkeen pudota.

Urheilija voi joutua niin sanottuun kuolleeseen pisteeseen ennen kuin elimistö herää ja sopeutuu siihen, että nyt täytyy mennä kovaa.

Oma tahti

Tasaisella Matti keskittyy liukuun. Hän pyrkii taloudellisuuteen ja siihen, että hiihto vie eteenpäin.

- Väsyessä alkaa helposti liike mennä kaikkiin muihin suuntiin.

Olennaista on valita oikea tahti suhteessa omaan maksiminopeuteen. Liikkuminen liian lähellä maksiminopeutta uuvuttaa hermojärjestelmää niin, ettei se enää toimi parhaalla tavalla.

Erityisesti hyvin luistavassa kelissä ja tasaisella radalla hiihtäjä hyötyy hyvistä nopeusominaisuuksista.

Jos meno on liian rankkaa ja maitohappoa alkaa kertyä elimistöön liikaa, myös lihasten happamoituminen alkaa häiritä niiden supistumismekanismia.

Ylämäki alamäki

Kolmesta kilometristä eteenpäin matka on toista kilometriä melkein pelkkää alamäkeä.

- Ne on mutkaisia laskuja, täytyy hakea hyvin ajolinjat ja hoitaa, että pysyy suksen päällä, ettei tule klassinen virhe.

Sellaisesta seuraa sukellus penkkaan.

- Laskussa voi vähän voittaa, mutta aika paljon hävitä.

Tilaisuuden tullen Matti vetäytyy pakettiin, kyyryyn laskuasentoon. Paketissakin hän yrittää olla rennosti.

Vähän ennen puolimatkaa rata on röykkyistä, mäkeä ja nyppylää ylös ja alas. Ne Matti selättää monipuolisin rytminvaihdoksin.

Puolimatkassa saavutaan jälleen yleisön kannustettavaksi stadionille. Jos hiihto sujuu hyvin, Matti ei yleisöstä paljon kuule.

- Jos menee huonosti, kuulee enemmän.

Kilpahiihdossa tempo vaihtelee jatkuvasti maaston mukaan. Samalla tapahtuu muutoksia lihasten energiantuotossa.Ylämäkeä tikatessa välittömät energiavarastot eli adenosiinitrifosfaatti ja kreatiinifosfaatti kuluvat, mutta alamäessä ne alkavat heti palautua.

Laskujen aikana hiilihydraattien poltto vähenee ja sen sijaan palaa rasvaa. Maitohappoa poistuu. Aerobisesti työskentelevät lihakset käyttävät hanakasti energianlähteenä maitohapon hajoamistuotetta laktaattia.

Kipua ja tuskaa

Toinen kierros alkaa taas julmalla nousulla. Siihen todennäköisesti osuvat kisan vaikeimmat hetket. Niihin Matti on ajatuksissaan valmistautunut ennalta. Mitä keho silloin sanoo?

- Ei se sano mitään, se huutaa tuskasta.

- Se on pistävää kipua, poltetta mahassa ja keuhkoissa ja lihaksissa. Se on äärimmäisen kovaa tuskaa.

Polte keuhkoissa johtuu ensi sijassa siitä, että hiihtäjä joutuu hengittämään valtavan määrän kylmää, kuivaa ilmaa. Se raastaa keuhkoputkia. Ehkä juuri sen vuoksi astma on yleinen vaiva huippuhiihtäjillä.

Mahakipu voi johtua pallean ja sitä kautta mahalaukun röykytyksestä. Pallea joutuu koville pumpatessaan keuhkoja hapenoton noidankehässä. Huippuunsa treenatun kestävyysurheilijan suonissa veri kiertää niin nopeasti, ettei se ehdi viipyä keuhkoissa tarpeeksi pitkään kyllästyäkseen kunnolla hapella. Saadakseen tarpeeksi happea urheilija joutuu siis hengittämään vielä kiivaammin.

Tuska lihaksissa johtuu vallitsevan käsityksen mukaan niiden happamoitumisesta. Happamuus lisääntyy, kun lihaksissa syntyy maitohappoa. Se hajoaa laktaatiksi ja vetyioneiksi. Vetyionit lisäävät happamuutta lihaksistossa ja häiritsevät lihasten tehokasta supistumista. Myös hapellisessa energian tuotannossa syntyvä hiilidioksidi vaikuttaa happamuuteen.

Laskuissa palautuu

Pitkissä laskuissa Matti jonkin verran palautuu.

- Olotila rentoutuu ja hengitys tasaantuu pitkin puhalluksin.

Alamäessä maitohappoa ei tule lisää. Sen sijaan happamuutta eli vetyioneja ja hiilidioksidia poistuu koko ajan hengityksen mukana. Ne siirtyvät verenkierron mukana lihaksista keuhkoihin, ja ne hengitetään ulos kehosta.

Mitä suurempi urheilijan hapenottokapasiteetti on eli mitä enemmän ilmaa hän keuhkojensa kautta kierrättää, sitä enemmän happamuutta hän pystyy poistamaan. Lihasten supistuskoneisto voi palautua lähelle normaalia. Mäen alla niiden voimantuotto toimii taas paremmin.

Tasapainoilua rajalla

Helpotuksen huokauksia on turha kuulostella. Rata ei varsinaisesti helpotu ennen kuin maalisuoralla.

- Tuska jatkuu loppuun asti. Sitä kestävyysurheilu on. Äärirajoilla hiihdetään, mutta niiden yli ei saa mennä.

Jos raja ylittyy, hiihto alkaa hajota tai hyytyä. Kipu lihaksissa ja hengityselimissä kertoo, miten lähellä tuota rajaa ollaan.

- Hyvässä kunnossa sitä pystyy paremmin kontrolloimaan. Huonossa kunnossa raja voi ylittyä yllättäen.

Itsensä tunteva urheilija pystyy analysoimaan palautetta, jota aivoihin tulee kehon eri osista. Kokemus on ratkaiseva tekijä. Hiihtäjien harjoittelussa suuri osuus on sillä, että he opettelevat tasapainoilemaan yhä lähempänä sitä rajaa, jolla hiihto tuhoutuu.

Väsymys varoittaa etuajassa

Kesken matkan voi tulla tunne, ettei enää jaksa. Hyvänä päivänä sitä ei tule, mutta huonona se voi tulla jo alkumatkasta.

- Silloin pitää vaan keskittyä menemään eteenpäin.

15 kilometriä on niin vähän, että  hiihtäjän energiavarat eivät ehdi loppua. Hiilihydraatteja ja rasvaa riittää kehon polttoaineeksi koko matkalle.

Meno voi hyytyä liialliseen happamoitumiseen. Kun lihaksissa on paljon vetyioneja mutta hengitystä ei voi lisätä, ei ole enää mistä ottaa.

Jaksaminen on myös psykologinen kysymys. Aivot saavat palautetta kehon eri osista, esimerkiksi lihasten toimintakunnosta ja sydämen sykkeestä, ja tarpeen tullen ne antavat hälytyksen: olet väsynyt, sinuun koskee ja yököttää, jos vielä jatkat, voi käydä huonosti.

Varoitus tulee kuitenkin etuajassa. Fysiologisesti ottaen voimia on vielä jäljellä, kun väsymyksen tunne iskee. Tavallinen ihminen saa ne irti itsestään, jos hänellä on siihen riittävä syy, esimerkiksi pelastautuminen kuoleman vaarasta. Urheilussa ne pitää saada irti muutenkin, joten urheilijan täytyy oppia sietämään kipua ja pahan olon tunnetta antamatta sille periksi.

Kaikki irti kirissä

Loppulasku tuo myrskyävän ihmisjoukon eteen, hiihtostadionin hevosenkenkään ja  loppusuoralle.

- Kyllä siinä pystyy vielä lisää puristamaan ja ylittämään kivun rajat. Sitä ei ajattele enää yhtään mitään muuta kuin että pääsisi maaliviivan yli mahdollisimman nopeasti.

Loppusuoralla hiihtäjä menee yleensä selvästi kovempaa kuin kilometriä aiemmin. Lihasten välittömät energiavarastot käytetään loppuun ja maitohappoa tuotetaan maksimaalisesti välittämättä seurauksista, kuin neljänsadan metrin juoksussa.

Hermo-lihasjärjestelmää ei tarvitse enää säästellä, joten nopeutta voi käyttää niin paljon kuin sitä irtoaa. Romahdus voi vielä tulla, jos kirin aloittamaan liian aikaisin.

Maalissa oksettaa

- Maalissa ensimmäinen tunne on suuri helpotus siitä, että on päässyt pois sieltä. Erittäin paha olo jatkuu silti vielä jonkin aikaa.

Matti saattaa myös antaa ylen. Hiihto tulee oksennuksena suusta ulos.

Mahdollisimman nopeasti maaliin päästyään Matti pyrkii liikkeelle, vaihtaa ylle kuivia vaatteita, hörppii urheilujuomaa ja haukkaa energiapatukoita. Myöhemmin hän syö monipuolisen aterian ja tankkaa edelleen nestettä ja suoloja.

Illalla ohjelmassa on hierontaa ja ravistelua sekä pientä hölkkää ja kävelyä. Jos kaikki menee hyvin, parin päivän kuluttua Matti tuntee palautuneensa täyteen iskuun.

Mahdollisimman nopea ravinnon saanti on tärkeää, jotta kehon energiavarastot täyttyvät ja palautuminen pääsee alkuun.

Hien mukana elimistö menettää myös elektrolyyttejä eli kalsiumia, natriumia ja magnesiumia. Niitä tarvitaan lihasten supistumismekanismin toimintaan, ja  varastot pitää täydentää. Suorituksen jälkeen voi tulla lihaskramppeja, jotka johtuvat elektrolyyttitasapainon häiriöstä.

Aineenvaihdunta jatkuu lepotasoa vilkkaampana vuorokauden suorituksen jälkeen ja kuluttaa edelleen tavallista enemmän happea. Sitä tarvitaan, kun keho täyttää energiavarastojaan, korjaa elektrolyyttitasapainoa ja palauttaa hermo-lihasjärjestelmän lepotasolle, säätää hormonitoiminnan ennalleen ja poistaa happamuuden lihaksista.

Kevyt hölkkä ja hieronta nopeuttavat palautumista.

Kuka voitti?

Todennäköisesti kisan voitti se, jolla on paras hapenottokyky. Tutkimusten mukaan se on 15 kilometrin matkalla ratkaiseva ominaisuus. Happea tarvitaan elimistön energiantuotannossa, ja mitä raskaampi ja mäkisempi maasto on, sitä tärkeämmäksi maksimaalinen hapenotto nousee.

Kevyellä radalla ja kelillä nopeusominaisuuksien merkitys kasvaa. Myös hiihtotekniikan taloudellisuus ja sukset vaikuttavat tulokseen.

Sunnuntaihiihtäjän kehossa toimivat samat mekanismit kuin huippuhiihtäjällä, mutta harrastajan suorituskyky on heikompi eikä hän yleensä pyri sen rajoille. Sunnuntaihiihtäjän maitohappotasot jäävät alle puoleen siitä, mitä ne ovat huippu-urheilijoilla.

Jos välttämättä haluat kokeilla olympiahiihtäjän tuntemuksia, emeritusprofessori, veteraanihiihtäjä Heikki Rusko neuvoo miten kivun makuun pääsee:

Hiihdä kahden-kolmen minuutin ylämäki niin kovaa kuin jaksat ylös asti ilman pysähdyksiä. Tee sama kolme-neljä kertaa peräkkäin lyhyellä palautuksella.

Asiantuntijoina liikuntafysiologi, liikuntateknologian emeritusprofessori Heikki Rusko ja liikuntafysiologian professori Heikki Kyröläinen Jyväskylän yliopiston liikuntabiologian laitoksesta.

Julkaistu Tiede -lehdessä 2/2010

Maitohappo on ystävä

Maitohappoa pidettiin 1970-luvulle saakka urheilijan vihollisena, pelkkänä jätteenä, joka kangistaa lihakset. Sittemmin kuva on muuttunut.

Maitohappoa syntyy glykogeeniksi varastoituneiden hiilihydraattien palaessa anaerobisesti elimistössä. 15 kilometrin hiihdossa tahti on niin kova, että maitohappoa syntyy koko kisan ajan.

Maitohappo (HLa) hajoaa elimistössä laktaatiksi (La-) ja vetyioneiksi (H+), ja vetyionien happamoittava vaikutus häiritsee lihaksen supistumismekanismia. Tuorein tutkimus on haastanut vallitsevan käsityksen, että tämä olisi pääasiallinen syy lihasten väsymiseen. Selvyyttä asiaan ei ole vielä saatu.

Laktaatti sen sijaan on osoittautunut urheilijan ystäväksi. Se on tehokas energianlähde aerobisesti työskenteleville lihaksille ja erityisesti sydämelle. Samalla se välittää kehon eri osiin tietoa lihaksiston tilasta ja tarpeista.

Yllättäen on paljastunut, että laktaatti on myös tärkeä tekijä haavojen paranemisessa.

 

Sisältö jatkuu mainoksen alla