Voimaharjoittelu, osa 3: Nopeusvoimaharjoittelu
Leuanvedon Suomen ennätysmies Tuomas Rytkönen jatkaa kolmiosaista artikkelisarjaa voimaharjoittelusta. Kolmannessa ja samalla trilogian päättävässä osassa selvitetään mistä nopeusvoimaharjoittelussa on kyse.
Voimaharjoittelutrilogian ensimmäisessä osassa käsiteltiin lihasmassaharjoittelua ja kestovoimaharjoittelua. Toisessa osassa pureuduttiin niin sanotun hermostollisen maksimivoimaharjoittelun saloihin. Nyt kolmannessa osassa käsitellään nopeusvoimaa, joka on muun muassa useimmissa juoksemista, hyppäämistä, heittämistä, potkimista ja suunnanvaihdoskykyä vaativissa urheilulajeissa tärkein yksittäinen fyysinen ominaisuus.
Mihin nopeusvoimaa tarvitaan?
Ihmisellä kestää harjoitustaustasta, perimästä, iästä ja liikkeestä riippuen maksimivoiman tuottamiseen keskimäärin 0,4–3 sekuntia.
Monissa urheilusuorituksissa voimantuottoaikaa on vain vajaasta 0,1 sekunnista 0,3 sekuntiin. Esimerkiksi huippu-urheilijoilla voimantuottoaika pikajuoksun askelkontaktissa on 0,08–0,10 sekuntia, pituushypyn ponnistuksessa 0,11–0,12 sekuntia, korkeushypyn ponnistuksessa 0,17–0,18 sekuntia ja kuulantyönnössä 0,15–0,18 sekuntia.
Nopeusvoimasuorituksissa ei ole hyötyä sellaisesta kasvaneesta maksimivoimatasosta, joka saadaan käyttöön vasta lajisuorituksessa käytössä olevan voimantuottoajan jälkeen, vaan olennaista on paljonko saa tuotettua voimaa liikesuoritukseen käytössä olevan voimantuottoajan aikana. Tästä syystä nopeusvoimaa eli kykyä tuottaa voimaa nopeasti tarvitaan.
Nopeusvoimaharjoittelulla pyritään kehittämään hermolihasjärjestelmän voimantuottonopeutta.
Miten nopeusvoimaa voi kehittää?
Nopeusvoimasuorituksissa suorituskykyä voi parantaa: (1) pitämällä suhteellisen voimantuottonopeuden koko voimantuoton ajan samana ja kasvattamalla maksimivoimatasoja, (2) parantamalla voimantuottonopeutta tai (3) kehittämällä sekä maksimivoimatasoja että voimantuottonopeutta.
Yhdistetty maksimi- ja nopeusvoimaharjoittelu onkin tutkitusti kehittävin tapa parantaa nopeusvoimaominaisuuksia pitkällä aikavälillä.
Jos nopeusvoimalajin urheilija on voimatasoiltaan heikko, kannattaa harjoittelun pääpainopiste kääntää maksimivoimatasojen nostamiseen. Jos nopeusvoimalajin urheilija puolestaan on vahva, mutta hidas, kannattaa harjoittelun pääpaino siirtää voimantuottonopeuden kehittämiseen. Tasavahvalla nopeusvoimalajin urheilijalla kannattaa pyrkiä kehittämään tasaisesti sekä maksimivoimaa että voimantuottonopeutta.
Teho voimantuottokyvyn kuvaajana
Tehontuottokyky omassa lajisuorituksessa kuvaa hyvin nopeusvoimaurheilijan suorituskykyä.
Teho on tehty työ jaettuna ajalla (P = Fs/t) ja toisessa muodossaan siten voiman ja nopeuden tulo (P = Fv). Hitaissa paljon voimaa vaativissa liikkeissä teho jää matalahkoksi hitaan liikenopeuden takia, ja erittäin nopeissa liikkeissä teho jää matalahkoksi pienen voimantuoton takia. Niinpä suurimmat tehot tuotetaan yleensä keskinopeilla ja keskiraskailla liikkeillä. Eri liikkeissä optimitehoalue eli alue, jolta suurin tehontuotto löytyy, on kuitenkin erilainen.
Voimaharjoitusliikkeissä, jotka sisältävät kiihdytysvaiheen lisäksi jarrutusvaiheen (esimerkiksi kyykky, penkkipunnerrus ja pystypunnerrus) suurin tehontuotto saadaan keskimäärin 40–60 % kuormilla yhden toiston maksimista.
Ballistiset liikkeet ovat liikkeitä, jotka kiihtyvät liikkeen loppuun asti. Ballistisissa hypyissä optimitehot saavutetaan keskimäärin 0–30 % kuormilla. Monia perinteisesti ei-ballistisia voimaharjoitteluliikkeitä voi suorittaa myös ballistisesti, kuten kyykyn hypyllä ja penkkipunnerruksen heitolla. Myös vastuskumeilla voi muuttaa voima-nopeus-käyrää jarrutusvaiheen sisältävissä voimaharjoitteluliikkeissä.
Painonnostoliikkeissä eli tempauksessa, rinnallevedossa ja työnnössä optimitehot saavutetaan keskimäärin melko korkeilla kuormilla: 70–85 % yhden toiston maksimista. Nopeusvoimaharjoittelussa tulee aina yrittää tehdä liikkeet mahdollisimman nopeasti huolimatta kuormasta.
Nopeusvoimaharjoittelussa tulee aina yrittää tehdä liikkeet mahdollisimman nopeasti huolimatta kuormasta.
Niin sanottua optimitehoharjoittelua toteutettaessa on ymmärrettävä, että optimitehoalueella liikenopeus ei ole maksimaalista. Optimitehoalueella liikenopeuden ja työssä käytetyn kuorman yhteisvaikutus aiheuttaa korkeat tehot.
Puhtaasti nopeutta treenatessa kannattaa käyttää optimitehoaluetta pienempiä kuormia, ja puhtaasti voimaa treenatessa optimitehoaluetta suurempia kuormia. Nopeusvoimaharjoittelun näkökulmasta optimitehoharjoittelusta voidaan vetää analogiaa maksimivoimaharjoittelun hermostollishypertrofiseen harjoitteluun.
Maksimivoimaa hankkiessa hypertrofisella voimaharjoittelulla tähdätään lihaskasvuun ja hermostollisella maksimivoimaharjoittelulla voimantuoton ja liikkeen neuraaliseen ohjauksen kehittämiseen. Hermostollishypertrofinen harjoittelu on välimuoto, jolla pystytään vaikuttamaan molempiin maksimivoiman kehittymiseen vaikuttaviin komponentteihin.
Samalla tavalla nopeusvoimaharjoittelussa optimitehoharjoittelu on ikään kuin välimuoto nopeus- ja maksimivoimaharjoittelusta.
Räjähtävä nopeusvoimaharjoittelu
Räjähtävällä nopeusvoimaharjoittelulla pyritään siihen, että kehosta saadaan mahdollisimman nopeasti ja paljon voimaa ulos yksittäisessä räjähtävässä suorituksessa.
Räjähtävää voimantuottoa kehitettäessä parhaiten toimivat 1–5 toiston sarjat maksimaalisen räjähtävällä suoritustekniikalla, ja sarjan toistot tehdään ikään kuin ”peräkkäisinä ykkösinä”.
Lyhyissä sarjoissa kehon välittömät energianlähteet (vapaa ATP ja KP) eivät ehdi loppua ja voimantuotto on mahdollista säilyttää maksimaalisen räjähtävänä. Yksi nopeusvoimaharjoittelun tavoitteista onkin se, että lyhyissä 0–10 s suorituksissa energiaa tuottava ATP-KP-systeemi saataisiin toimimaan mahdollisimman suurella teholla.
Nopeusvoimaharjoittelussa sarjapalautusten tulisikin kestää 2–5 minuuttia, jotta nopeaan voimantuottoon tarvittavat välittömät energianlähteet ehditään palauttaa hitaampien energiantuottomekanismien avulla.
Räjähtävällä nopeusvoimaharjoittelulla hermostoa opetetaan käskyttämään nopeita lihassoluja mahdollisimman nopeasti ja tehokkaasti. Lisäksi lihassoluissa lihassupistusta säätelevään proteiinikoneistoon saatetaan saada aikaiseksi nopeampaa voimantuottoa palvelevia muutoksia onnistuneen nopeusvoimaharjoittelun avulla.
Räjähtävässä nopeusvoimaharjoittelussa parhaita harjoitustuloksia tuottavat 0–85 % kuormat. Harjoitukseen valittavan optimaalisen kuorman valinta riippuu siitä, mitä lajia varten treenataan, keskittyykö harjoitus enemmän nopeus-voima-jatkumon nopeus- vai voimapäähän ja mitä liikkeitä harjoituksessa käytetään.
Syklinen nopeusvoimaharjoittelu
Yksittäisten nopeiden suoritusten lisäksi monissa urheilusuorituksissa tehdään jatkuvaa nopeaa liikettä, jossa lihas supistuu, rentoutuu, esijännittyy ja taas supistuu nopeasti vuoronperään. Esimerkiksi juokseminen on tällaista liikkumista.
Tällaisessa niin sanotussa venymis-lyhenemissykluksen sisältävässä liikkeessä elastista energiaa varastoituu jänteisiin ja lihasten proteiinirakenteisiin siinä vaiheessa, kun aktiivinen lihas venyy. Kun lihas supistuu nopeasti nopean venytyksen perään, niin varastoitunutta elastista energiaa voidaan vapauttaa liikkeeseen, jolloin kehoa eteenpäin vie sekä vapautunut elastinen energia että lihassupistusten tuottama voima.
Syklisellä nopeusvoimaharjoittelulla tarkoitetaan nimenomaan nopeusvoimaharjoittelua, jossa lihasjännekompleksin venymislyhenemissyklus toistuu nopeasti. Tyypillistä syklistä nopeusvoimaharjoittelua on esimerkiksi loikkiminen, mutta syklistä nopeusvoimaa voidaan tehdä myös esimerkiksi punttisalilla.
Raa’asti syklistä nopeusvoimaa kehitettäessä 4–10 toiston sarjat toimivat parhaiten, mutta joissain lajeissa myös pidempikestoinen kimmokestävyysharjoittelu saattaa olla ajoittain lajisuoritusta kehittävää.
Syklisen pikavoimaharjoittelun erona räjähtävään nopeusvoimaharjoitteluun on se, että lihassolujen maksimaalisen nopean käskytyksen lisäksi pyritään kehittämään lihasjännekompleksin kykyä varastoida ja vapauttaa elastista energiaa. Lisäksi syklinen pikavoimaharjoittelu todennäköisesti kehittää lihaksesta lihakseen selkäytimen kautta tulevaa venytysrefleksiä, joka lisää päävaikuttajalihaksen voimantuottoa supistusvaiheessa nopean venytyksen jälkeen.
Maksimivoimaharjoittelun rooli nopeusvoimaominaisuuksien kehittämisessä
Voimantuottonopeuden kehittymispotentiaali on ihmisellä varsin rajallinen verrattuna maksimivoimankehittymispotentiaaliin. Niinpä pelkällä nopeusvoimaharjoittelulla esimerkiksi hyppy- tai heittosuoritusta voidaan kehittää vain rajalliseen pisteeseen asti.
Sen jälkeen tullakseen paremmaksi täytyy kyetä samaan voimantuottonopeuteen suuremmilla maksimivoimatasoilla eli maksimivoimatasoja täytyy nostaa.Aloittelijalla nopeusvoimaharjoittelu kasvattaa myös maksimivoimatasoja ja maksimivoimaharjoittelu voimantuottonopeutta, mutta aloittelijavaiheen jälkeen harjoittelun täytyy olla spesifimpää, jotta halutut ominaisuudet kehittyvät.
Pelkällä maksimivoimaharjoittelulla voimantuottonopeus ei siis kehity kauaa, ja voimaa tulee lisää lähinnä aikavälille 0,3–2,5 s voimantuoton alusta. Niinpä pitkällä aikavälillä nopeusvoimalajeissa, joissa vastus on kohtalainen tai suuri, yhdistetty nopeus- ja maksimivoimaharjoittelu on paras tapa parantaa suorituskykyä voimaharjoittelun osalta.
Voiman ja voimantuottonopeuden lisäksi hyvään nopeusvoimasuoritukseen tarvitaan toki hyvää lajitekniikkaa oman lajin suorituksissa.
Spesifisyyden periaate pätee myös nopeusvoimaharjoittelussa
Oman lajin voimantuottoajat ja ulkoiset vastukset vaikuttavat suuresti tuloksekkaan voimaharjoittelun suunnitteluun urheilussa. Mitä pidemmälle ominaisuutta kehitetään, sitä spesifimpää täytyy harjoittelun olla; se kehittyy, mitä treenataan.
Voimantuoton kehittyminen on spesifiä kuormalle ja lihaksen supistumisnopeudelle. Esimerkiksi suorituksessa, jossa voimantuottoaikaa on vain 0,1 s voimantuottonopeuden vaikutus suoritukseen on suurempi kuin suorituksessa, jossa voimantuottoaikaa on 0,3 s, vaikkei kummassakaan esimerkkitapauksessa yleensä kyetä tuottamaan vielä maksimivoimaa. 0,3 s suorituksessa ehditään kuitenkin tuottaa paljon enemmän voimaa kuin 0,1 s suorituksessa. Pidemmän voimantuottoajan suorituksissa maksimivoimakapasiteetti siis korostuu.
Myös vastuksen suuruus vaikuttaa nopeuden ja voiman tarpeen suhteeseen suuresti. Esimerkiksi pingiksen pelaaja ei tietyn pisteen jälkeen hyödy kasvaneista maksimivoimatasoista, sillä liikuteltava massa (käsi + pingismaila) on niin kevyt, että maksimivoimatasot eivät rajoita lyönnin aikana tuotettua tehoa, vaan nopeus.
Kuulantyöntäjän nopeusvoimasuorituksessa voiman rooli korostuu valtavasti enemmän kuin pingiksen pelaajalla, sillä liikuteltava väline (miesten kuula painaa 7,26 kg) on niin paljon raskaampi. Toki kuulantyönnössä voimantuottoaikakin on selvästi pingislyöntiä pidempi.
Keihäänheitossa (miesten keihäs painaa 800 g) puolestaan maksimivoimatasot vaikuttavat suoritukseen enemmän kuin pingislyönnissä, mutta vähemmän kuin kuulantyönnössä. Heittolajeissa paras on urheilija, joka saa välineelle suurimman lähtönopeuden optimaalisimpaan lähtökulmaan.
Hyppy- ja juoksusuorituksissa nopeusvoimasuorituksen kuormana on oma keho eli kuorma on melko suuri.
Lajivoimakausilla voimantuottoaikojen ja liikemallien tulisi olla nopeusvoimaharjoittelussa mahdollisimman lähellä lajisuoritusta. Yksi nopeusvoiman elementti on lihasten sisäisen ja välisen koordinaation optimointi nopeassa liikesuorituksessa.
Yleisvoimakausilla hermolihasjärjestelmän yleistä voimantuottonopeutta ja tehontuottokykyä voi kehittää laajemmin käyttämällä erilaisia voimantuottoaikoja ja kuormia. Esimerkiksi pikajuoksijalle lajinomaisinta nopeusvoimaharjoittelua on kevyillä vastuksilla tehtävät vastusvedot (kuten kiihdytykset kelkalla ja vedot juoksuvarjolla), joissa motorinen liike on hyvin lähellä ilman ylimääräistä vastusta tehtävää juoksemista ja voimantuottoajat ovat hyvin lähellä tavallista pikajuoksua.
Loikkaharjoittelussa voimantuottoajat ovat hieman pidempiä kuin juostessa, mutta lyhempiä kuin punttisalilla tehtävässä nopeusvoimaharjoittelussa. Todennäköisesti tehontuottokoneistoa kannattaa ärsykkeenvaihtelun vuoksi harjoittaa harjoittelukauden aikana koko skaalalla, sillä ympäri vuoden jatkuva lajivoimaharjoittelu saattaa ajautua akkommodaatioon eli kehityksen tasaantumiseen, jos muunlaista nopeusvoimaharjoittelua ei tehdä.
Kuinka spesifiä nopeusvoimaharjoittelun tulisi milläkin harjoituskaudella olla optimaalisen kehittymisen näkökulmasta? Kysymys on vaikea, ja urheilijan yksilöllisyyskin (perimä, ikä ja harjoitustausta) muuttanee vastausta.
Oma nopeusvoimaharjoittelun käyttökohteensa on sitten nopeusvoimaharjoittelun käyttäminen maksimivoimalajien suorituskyvyn parantamiseksi.
Maksimivoimalajeissa, kuten voimanostossa tai lisäpainoleuanvedossa lajin kannalta onnistuneesta nopeusvoimaharjoittelusta on se hyöty, että saadaan vahvoilla nivelkulmilla kappaleelle kiihtyvyyttä, joka vie huonompien nivelkulmien yli.
Tässä universumissahan kappaleet vastustavat liiketilan muutosta. Ilmiötä kutsutaan inertiaksi. Mitä suuremman kiihtyvyyden esimerkiksi penkkipunnertaja saa tangolle rinnalta lähdössä start-komennon jälkeen, sitä todennäköisemmin tanko tulee yli noston puolivälin ”kuolleesta kohdasta”, jossa maksimikuormalla tankoon tuotetaan voimaa vähemmän kuin tanko painaa.
Maksimivoimalajien nopeusvoimaharjoittelu kannattanee tehdä räjähtävän nopeusvoimaharjoittelun intensiteettiskaalan yläpäässä 40–85 % kuormilla, jolloin voimantuotto on lajinomaisempaa kuin ihan pienillä kuormilla.
Painonnosto on puolestaan sekä maksimi- että nopeusvoimalaji, sillä nostojen tietyissä vaiheissa voimantuottoaika on rajoitettua. Painonnostossa paras on nostaja, joka saa suurimmalle raudalle liikenopeudeksi noin 2 m/s. Kun tangolle saa painonnostossa tuon verran nopeutta kakkosvedon aikana, niin tanko nousee sen verran korkealle, että hyvällä nostotekniikalla ehtii alle ottamaan tangon vastaan.
Tarvitseeko kestävyysurheilija nopeusvoimaa?
Useissa tutkimuksissa nopeus- ja maksimivoimaharjoittelun on havaittu kehittävän kestävyysurheilijoiden suorituskykyä taloudellisuutta ja voimantuottokykyä parantamalla. Tämä on ilmennyt siten, että esimerkiksi juoksutestien ajat ovat parantuneet merkittävästi ilman, että maksimaalinen hapenottokyky olisi muuttunut.
Kestävyysurheilussakin ihmiskehon tuottaman voiman vastavoima on voima, joka vie urheilijaa eteenpäin. Niinpä esimerkiksi kestävyysjuoksija, joka tuottaa askelkontaktin aikana enemmän etenemisen näkökulmasta oikeaan suuntaan tuotettua voimaa etenee nopeammin kuin vähemmän voimaa tuottava urheilija. Lisäksi tietty voimareservi helpottaa submaksimaalisten toistuvien lihassupistusten tekemistä. Riittävä voimareservi on hyvin tärkeää esimerkiksi maastohiihdossa.
Nopeusvoimalajien lisäksi useimmissa kestävyyslajeissa voimantuottoaika on rajoitettu. Esimerkiksi kestävyysjuoksussa riippuen matkasta voimantuottoaika askelkontaktin aikana on 140–220 ms. Niinpä voimantuottonopeudella ja näin ollen myös nopeusvoimaharjoittelulla on oma roolinsa optimaalisessa kestävyysjuoksuvalmennuksessa, vaikka vähänkään runsasvolyymisempi kestävyysharjoittelu heikentääkin nopeusvoimaharjoittelun adaptaatioita.
Kovat kestävyysjuoksijat eivät todellakaan ole hitaita, kuten joskus kuulee väitettävän. Jotta 10 000 metrillä pystyy juoksemaan 25 kpl alle 65 sekunnin nelisatasia, niin nopeusreserviä täytyy olla.
Lontoon vuoden 2012 Olympialaisten 10 000 m olympiavoittaja Mo Farah juoksi 2013 Gatesheadin 5 000 metrin kisassa viimeisen 400 m alle 51 sekuntiin (Youtube videolinkki). Se on keskikovan suomalaisen kansallisen tason varttimailerin vauhtia.
Trilogian lopetussanat
Voimaharjoittelun näkökulmasta eri lajit vaativat eri suhteissa suhteellista maksimivoimaa, absoluuttista maksimivoimaa, kestovoimaa ja nopeusvoimaa. Urheiluvalmennuksen tulisi alkaa aina lajianalyysistä, jotta tiedetään mitä ominaisuuksia laji vaatii. Sen jälkeen näitä ominaisuuksia tulisi harjoitella nousujohteisesti harjoitusärsykkeitä riittävän usein vaihdellen, jotta kehittyisi.
Kaikki liike vaatii joka tapauksessa voimantuottoa; ilman voimaa ei ole ensimmäistäkään liikettä. Niinpä kaikissa urheiluharrastuksissa jonkin sorttisesta voimaharjoittelusta on hyötyä!
Toivottavasti tämä voimaharjoittelutrilogia avarsi monen liikunnan ja urheilun ystävän ajatusmaailmaa voimaharjoittelusta.
Elämäntäyteisiä ja nautinnollisia hetkiä liikkumisen parissa toivottaen!