Biologinen kypsyminen ja plyometrinen harjoitus (BiMaPlEx)

Plyometrinen harjoittelu on yksi yleisimmin käytetyistä harjoittelumenetelmistä sekä yksilö- että joukkuelajeissa. Plyometrisen harjoittelun on osoitettu parantavan neuromuskulaarista stimulaatiota, hyppykykyä, lihasvoimaa, joustavuutta, lihasmassaa ja lihasten suorituskykyä, juoksunopeutta ja lihasvoimaa. Siksi valmentajat käyttävät sitä laajalti yhtenä tärkeimmistä harjoitusmenetelmistä sekä aikuisilla että lapsilla).

Plyometrinen harjoittelu koostuu lihasten venytys-lyhennyssyklin kautta suoritettavista harjoituksista, joissa esiaktivoitunutta lihasta ensin venytetään (epäkeskinen toiminta) ja sen jälkeen lyhennys (konsentrinen). Siksi plyometrinen harjoittelu sisältää suurelta osin epäkeskisen supistumisen komponentin. Epäkeskinen lihastoiminta, varsinkin kun se ei ole tottunut, voi kuitenkin johtaa harjoituksen aiheuttamaan lihasvaurioon (EIMD). EIMD:hen liittyy muun muassa lisääntynyt viivästynyt lihaskipu (DOMS), tulehdusvasteet, oksidatiivinen stressi, lisääntynyt lihasproteiinien ja kollageenin määrä verenkiertoon sekä lihasten toiminnan ja suorituskyvyn heikkeneminen.

Akuutin plyometrisen harjoittelun vaikutusta EIMD:hen, neuromuskulaariseen väsymykseen ja suorituskykyyn on tutkittu riittävästi aikuisilla. Ohjeellisesti akuutti plyometrisen harjoittelun protokolla lisäsi DOMS-, veren tulehdusmerkkiaineiden, kreatiinikinaasin (CK) ja laktaattidehydrogenaasin (LDH) aktiivisuutta, samalla kun heikensi hyppysuorituskykyä jopa 72 tunnin ajan harjoituksen päättymisen jälkeen. Sitä vastoin tiedot akuutin plyometrisen harjoittelun vaikutuksesta yllä mainittuihin lasten indekseihin ovat niukkoja. Lisäksi, vaikka joitakin tietoja on olemassa lapsista verrattuna aikuisiin, meidän tietääksemme ei ole olemassa suhteellista tietoa lasten välillä, joilla on eri biologinen kypsymisaste, vaikka plyometriset harjoitukset ovat yleisiä nuorten harjoittelussa. Tällaiset tiedot ovat kuitenkin tärkeitä sekä valmentajille että nuorille urheilijoille, jotta ne voivat suunnitella tehokkaasti harjoitusmikropyörät ja sisällyttää harjoituskomponentit, mutta myös vähentää loukkaantumisriskiä.

Tämän tutkimuksen tavoitteena on tutkia erilaisten biologisten kypsyysten vaikutusta EIMD:hen, aineenvaihduntaan, hermo-lihasväsymykseen, oksidatiiviseen stressiin ja lihasten suorituskykyyn lasten akuutin plyometrisen harjoittelun jälkeen.

Alustavan tehoanalyysin (todennäköisyysvirhe: 0,05, teho: 0,80, vaikutuksen koko: 0,30) mukaan 9 osallistujan kokonaisotos per ryhmä katsottiin sopivaksi tilastollisesti merkityksellisten muutosten havaitsemiseksi ryhmien välillä. Näin ollen tutkimukseen osallistuu kaksikymmentä tervettä, 8-15-vuotiasta mieslasta. Lasten vanhemmat tai lailliset huoltajat antavat kirjallisen suostumuksen sen jälkeen, kun heille on kerrottu kaikista tutkimukseen liittyvistä riskeistä, haitoista ja eduista. Menettelyt ovat vuoden 1975 Helsingin julistuksen, sellaisena kuin se on tarkistettu vuonna 2013, mukaisesti. Hyväksyntä on saatu Thessalian yliopiston liikuntakasvatuksen ja liikuntatieteen laitoksen bioetiikkakomitealta.

Tutkimus suoritetaan rinnakkaisena toistuvana mittaussuunnitelmana. Osallistujat vierailevat laitoksen Liikuntafysiologian laboratoriossa yhteensä 9 kertaa. Ensimmäisen käynnin aikana lasten endokrinologi tutkii osallistujat heidän biologisen kypsymisensä arvioimiseksi ja heille määritetään joko esiteini-ikäinen tai teini-ikäinen tila. Plyometriseen harjoitusprotokollaan ja alhaisen intensiteetin arviointimenettelyihin perehdytään (1., 2., 3. käynti). Ensi viikolla (4. ja 5. käynti) otetaan paastoverinäytteitä testosteronitasojen, CBC:n, lihasvaurioiden ja oksidatiivisen stressin merkkiaineiden arvioimiseksi. Ravitsemusterapeutti opastaa osallistujia kirjaamaan 7 päivän ruokavalioon, jotta he eivät kuluta suuremmassa määrin ravintoaineita, jotka voivat vaikuttaa EIMD:hen, oksidatiiviseen stressiin ja väsymykseen (esim. antioksidantit, aminohapot jne.). Lisäksi arvioidaan kehon massa, kehon pituus, BMI, kehon koostumus, sprintti suorituskyky, hyppysuorituskyky, isokineettinen voima (samankeskinen, isometrinen, epäkeskinen), aerobinen kapasiteetti, EIMD (CK). Vähintään 3 päivän kuluttua (6. käynti) osallistujat suorittavat plyometrisen harjoittelun akuutin jakson, eli 8 sarjaa 10 maksimikyykkyhyppyä 2 minuutin taukosarjojen välissä. DOMS arvioidaan ennen harjoittelua ja sen jälkeen, ja laktaattipitoisuus ennen ja 4 minuuttia sen jälkeen ja 4 minuuttia kahdeksannen sarjan jälkeen. Neuromuskulaarinen väsymys (maksimaalinen vapaaehtoinen isometrinen supistuminen, MVIC) arvioidaan ennen harjoitusta ja 1 tunti, 2 tuntia ja 3 tuntia sen jälkeen. Lisäksi DOMS arvioidaan koulutuksen jälkeen, 24 tuntia, 48 tuntia ja 72 tuntia (7., 8. ja 9. käynti) koulutuksen jälkeen. Sprintin ja lihasten suorituskyvyn, CBC-, CK- ja oksidatiivisen stressin indeksit arvioidaan myös 24 tuntia, 48 tuntia ja 72 tuntia harjoituksen jälkeen.