Juokseminen korkeassa lämpötilassa ja ilmankosteudessa aiheuttaa elimistölle merkittävää fysiologista kuormitusta, joka vaikuttaa mukavuuden lisäksi suorituskykyyn ja turvallisuuteen. Ymmärrys siitä, miten kuumuus ja ilmankosteus vaikuttavat lämmönsäätelyyn ja kestävyyssuorituskykyyn, auttaa juoksijoita kehittämään tehokkaita strategioita harjoitteluun, kilpailuun ja palautumiseen. Kun valmistautumisessa ja vauhdinjaossa hyödynnetään tutkimusnäyttöön perustuvaa tietoa, suorituskykyä voidaan optimoida myös haastavissa olosuhteissa.
Lämmöntuotto juoksussa
Fyysisen rasituksen aikana ihmiskeho on varsin tehoton muuntamaan energiaa mekaaniseksi työksi. Vain noin 20–30 % lihastyön tuottamasta energiasta muuttuu liikkeeksi, kun taas jäljelle jäävä 70–80 % vapautuu lämpönä (1). Tämä ylimääräinen lämpö on hallittava tehokkaasti, jotta suorituskyky säilyy ja ylikuumeneminen voidaan estää.
Juoksijoilla lämpö kuormittaa elimistöä kahdesta pääasiallisesta lähteestä. Ensimmäinen on sisäinen ja se syntyy luurankolihasten toistuvista supistuksista suorituksen aikana. Jokainen lihassupistus tuottaa aineenvaihdunnallista lämpöä, joka on siirrettävä iholle ja luovutettava ympäristöön. Toinen lähde on ulkoinen ja se liittyy ympäristöolosuhteisiin, kuten ilman lämpötilaan, auringonsäteilyyn ja ympäröiviin pintoihin. Sisäiset ja ulkoiset lämpökuormitustekijät vaikuttavat samanaikaisesti elimistön lämmönsäätelykykyyn, minkä vuoksi urheilijoiden on tärkeää käyttää strategioita, joilla lämmön kertymistä voidaan vähentää harjoittelun ja kilpailun aikana.
Elimistön lämmönhallinnan ymmärtäminen on keskeistä juoksusuorituksen optimoimiseksi kuumissa olosuhteissa. Ihmisen lämmönsäätely perustuu neljään päämekanismiin. Säteily siirtää lämpöä infrapunasäteilyn välityksellä sekä suoraan auringosta että heijastavien pintojen kautta. Esimerkiksi suurissa kaupunkimaratoneissa auringonvalo voi heijastua lasipinnoista kapeille kaduille lisäten paikallista lämpökuormaa, ja korkeat rakennukset voivat estää ilmavirtauksen, mikä vähentää konvektiota ja nostaa koettua lämpötilaa. Johtuminen tarkoittaa lämmön siirtymistä suorassa kosketuksessa, kuten jalan ja kuuman asfaltin välillä. Konvektio siirtää lämpöä ilman tai veden liikkeen avulla ihon pinnalla, esimerkiksi viilentävän tuulen tai sateen vaikutuksesta. Haihtuminen on liikunnan aikana tärkein viilentymismekanismi, sillä hien muuttuminen vesihöyryksi poistaa elimistöstä merkittäviä määriä lämpöä.
Kastepiste ja sen vaikutus juoksusuoritukseen
Vaikka ilman lämpötila on usein ensimmäinen tekijä, johon juoksijat kiinnittävät huomiota, kastepiste antaa kokonaisvaltaisemman kuvan ympäristön aiheuttamasta kuormituksesta, sillä se yhdistää lämmön ja ilmankosteuden vaikutukset käytännön kannalta merkitykselliseksi mittariksi. Kastepiste tarkoittaa lämpötilaa, jossa ilma saavuttaa kyllästymispisteensä eikä pysty sitomaan enempää vesihöyryä. Mitä korkeampi kastepiste on, sitä enemmän ilmassa on kosteutta.
Korkea kastepiste heikentää elimistön kykyä säädellä lämpöä, koska hiki ei haihdu tehokkaasti kosteassa ilmassa. Koska keho viilenee pääasiassa hien haihtumisen kautta, korkea kastepiste lisää lämpökuormaa ja sydän- ja verenkiertoelimistön rasitusta. Tästä syystä juokseminen korkeassa kastepisteessä tuntuu usein selvästi raskaammalta, vaikka ilman lämpötila ei olisi poikkeuksellisen korkea.
Hikoilu on elimistön tärkein keino poistaa lämpöä liikunnan aikana. Kun ilma on kuiva, eli suhteellinen ilmankosteus on alhainen, hiki haihtuu tehokkaasti ja viilentävä vaikutus on maksimaalinen. Sen sijaan korkeassa ilmankosteudessa hiki ei pääse haihtumaan kunnolla, vaan jää iholle ja valuu pois poistaen vain vähän lämpöä. Haihtumisviilennyksen heikentyminen voi merkittävästi alentaa suorituskykyä.
Huippujuoksijoille ihanteelliset maratonolosuhteet sijoittuvat kastepisteen osalta noin 2–13 °C välille. Ilmankosteuden vaikutus alkaa näkyä selvemmin suorituskyvyssä, kun ilman lämpötila nousee noin 18 °C:n yläpuolelle. Ympäristön lämpökuormituksen tarkempaan arviointiin voidaan käyttää esimerkiksi WBGT-indeksiä (Wet Bulb Globe Temperature), joka huomioi lämpötilan, ilmankosteuden, tuulen nopeuden, auringonsäteilyn sekä pilvisyyden ja antaa siten kattavamman kuvan olosuhteiden vaikutuksesta suorituskykyyn.
Strategiat viilentymiseen
Tehokas lämmönsäätely juoksussa perustuu sekä ennakkoviilennykseen että suorituksen aikaiseen viilennykseen, joiden tavoitteena on vähentää lämpökuormitusta. Ennakkoviilennyksen tarkoituksena on kasvattaa elimistön lämmönvarastointikykyä ennen suoritusta, jolloin urheilija pystyy sietämään korkeampaa sisäistä lämpötilaa pidempään (1). Yleisiä menetelmiä ovat kylmävesi-immersiot, kylmäpakkausten asettaminen runsaan verenkierron alueille, kuten kainaloihin, nivusiin ja kaulalle, jäähdytysliivien tai muiden viilennysvaatteiden käyttö, altistuminen kylmälle ilmalle sekä jääsohjojuoman nauttiminen, jossa murskattu jää yhdistetään veteen (2). Vaikka nämä keinot voivat parantaa suorituskykyä mitattavasti, niiden vaikutus on yleensä lyhytaikainen, minkä vuoksi ne soveltuvat paremmin lyhyempiin kilpailumatkoihin.
Suorituksen aikainen viilennys on keskeistä suorituskyvyn ylläpitämiseksi kuumissa olosuhteissa. Tehokkaita keinoja ovat veden hyödyntäminen reitillä, jään pakkaaminen vartalon alueelle esimerkiksi juoksuliivin tai urheiluliivien avulla, kaulan, pään ja ääreisvaltimoiden viilentäminen bandanoilla, kaulureilla tai hihoilla sekä vaaleiden ja väljästi istuvien vaatteiden käyttö lämmön haihtumisen tehostamiseksi. On kuitenkin huomioitava, että jääsohjojuoman nauttiminen suorituksen aikana voi joissain tilanteissa stimuloida mahalaukun kylmäreseptoreita liiallisesti, vähentää hikoilua ja aiheuttaa fysiologisen epäsuhdan, jossa aivot tulkitsevat kehon viileämmäksi kuin se todellisuudessa on, mikä voi heikentää haihtumisviilennystä (3).
Lämpöön sopeutuminen
Lämpöön sopeutuminen on keskeinen strategia juoksijoille, jotka valmistautuvat kilpailemaan kuumissa olosuhteissa. Altistamalla elimistöä asteittain kohonneille lämpötiloille noin yhden tai kahden viikon ajan voidaan merkittävästi parantaa lämmönsäätelyn ja verenkiertoelimistön tehokkuutta. Fysiologisiin sopeutumismuutoksiin kuuluvat tehostunut lämmönluovutus, lisääntynyt plasmatilavuus, joka vähentää sydän- ja verenkiertoelimistön kuormitusta, tehokkaampi hikoilu sekä parempi lämpömukavuuden tunne. Nämä tekijät auttavat ylläpitämään suorituskykyä lämpökuormituksen alaisena. Lisäksi lämpöön sopeutuminen vahvistaa psykologista sietokykyä, jolloin juoksija kykenee paremmin hallitsemaan kuumien olosuhteiden aiheuttamaa epämukavuutta harjoittelussa ja kilpailussa (4).
Mikäli matkustaminen kilpailupaikalle hyvissä ajoin ennen starttia ei ole mahdollista, esimerkiksi silloin kun asutaan viileässä ilmastossa ja kilpaillaan kuumassa ympäristössä, voidaan lämpöaltistusta simuloida vaihtoehtoisilla menetelmillä. Näihin kuuluvat saunominen, kuumavesi-immersiot sekä lämpimien vaatteiden käyttö kevyen harjoituksen aikana. Tällaiset menetelmät voivat nopeuttaa lämpöön sopeutumista ja osittain lieventää vieraan kuumuuden haitallisia vaikutuksia kilpailussa. Vaikka lyhytaikaiset keinot eivät täysin korvaa kohdeolosuhteissa asumisen ja harjoittelun hyötyjä, ne voivat silti parantaa suorituskykyä ja turvallisuutta silloin, kun täysimittainen sopeutuminen ennen kilpailua ei ole mahdollista.
Yhteenveto
Juokseminen kuumissa ja kosteissa olosuhteissa edellyttää syvällistä ymmärrystä elimistön fysiologiasta, ympäristötekijöistä ja tehokkaista viilennysstrategioista. Yhdistämällä ennakkoviilennys, suorituksen aikainen viilennys ja lämpöön sopeutuminen juoksija voi optimoida suorituskyvyn, säilyttää mukavuuden ja vähentää lämpöön liittyvien riskien todennäköisyyttä. On myös tärkeää säätää vauhtia olosuhteiden mukaan, sillä juoksuvauhti laskee luonnollisesti kastepisteen noustessa ja ilmankosteuden rajoittaessa tehokasta lämmönluovutusta. Huolellinen suunnittelu ja yksilöllinen strategioiden testaaminen voivat ratkaista, päättyykö kilpailu selviytymistaisteluun vai hallittuun ja vahvaan suoritukseen.
Yhteenveto
- Bongers, C. C., Hopman, M. T., & Eijsvogels, T. M. (2017). Cooling interventions for athletes: An overview of effectiveness, physiological mechanisms, and practical considerations. Temperature,4(1), 60-78. doi:10.1080/23328940.2016.1277003
- Tyler, C. J., Sunderland, C., & Cheung, S. S. (2013). The effect of cooling prior to and during exercise on exercise performance and capacity in the heat: A meta-analysis. British Journal of Sports Medicine,49(1), 7-13. doi:10.1136/bjsports-2012-091739
- Osakabe, J., Matsumoto, T., & Umemura, Y. (2019). Ice slurry ingestion as a cooling strategy in the heat. The Journal of Physical Fitness and Sports Medicine,8(2), 73-78. doi:10.7600/jpfsm.8.73
- Coudevylle, G. R., Sinnapah, S., Robin, N., Collado, A., & Hue, O. (2019). Conventional and Alternative Strategies to Cope with the Subtropical Climate of Tokyo 2020: Impacts on Psychological Factors of Performance. Frontiers in Psychology,10. doi:10.3389/fpsyg.2019.01279