Dominique Gagnon ja Enni-Maria Hietavala ovat liikuntafysiologeja.

Talvi tuntuu monin tavoin liikkujan elimistössä – liikuntafysiologit kertovat hyödyt ja haitat

Hyviä uutisia talviliikkujille: kylmä aktivoi ruskeaa rasvaa ja kylmässä voi tehdä pidempiä harjoituksia. Talvi myös haastaa ihmisen biologista kelloa, ja silläkin on vaikutuksensa suorituskykyyn.
Julkaistu
8.1.2024

Teksti: Tanja Heikkinen | Kuvat: Petteri Kivimäki

Kun valo on vähissä ja pakkanen puree, liikunnan harrastaja tuntee sen kehossaan. 

Kylmä aiheuttaa liikkujalle fysiologisia vaikutuksia, joissa piilee tutkijoille edelleen monta mysteeriä. Viime vuodet ovat tuoneet uutta näyttöä siitä, miten kylmä vaikuttaa ihmisen aineenvaihduntaan ja lämmöntuotantoon. 

Vaikutusten arviointi mutkistuu kuitenkin heti, kun kylmässä ryhdytään liikkumaan tai urheilemaan. 

”Silloin monet elimistön fysiologiset sopeutumisreaktiot alkavat muuttua ja asiat muuttuvat epäselviksi. Tarvitaan vielä paljon lisää tutkimuksia, jotta voimme sanoa tarkasti, miten kylmässä harjoittelu vaikuttaa aineenvaihduntaamme, terveyteemme ja yksilölliseen fyysiseen suorituskykyymme”, arvioi liikuntafysiologi Dominique Gagnon Jyväskylän yliopistosta. 

Paljon kuitenkin jo tiedetään. Kolme liikuntafysiologian asiantuntijaa Jyväskylän yliopistosta kertoo, millaisin mekanismein talvi liikkumiseen vaikuttaa ja mitä kuntoilijan ja urheilijan on hyvä tietää kylmän vaikutuksista. 

Dominique Gagnon ja Enni-Maria Hietavala ovat liikuntafysiologeja Jyväskylän yliopistosta..
Nollakelissä voi lähteä huoletta lenkille sortseissa, sanoo Dominique Gagnon. Enni-Maria Hietavala muistuttaa, että kylmä lisää liikkujan energiantarvetta.

Kylmässä voi harjoitella pidempään

Dominique Gagnon on liikuntafysiologi, joka tutkii etenkin lämpörasituksen vaikutusta aineenvaihduntaan. Hän työskentelee yliopistonlehtorina Jyväskylän yliopiston liikuntatieteellisessä tiedekunnassa. Gagnon on myös toinen ympäristöfysiologian ohjelman (EP2 Finland) perustajista. Ohjelma tähtää ääriolosuhteissa urheilevien suorituskyvyn, terveyden ja turvallisuuden parantamiseen. 

Hän kertoo, miksi kylmässä voi harjoitella pidempään. 

Miten kylmässä harjoittelu vaikuttaa urheilijan fysiologiaan ja suorituskykyyn? 

Ihmiskehossa on lukuisia fysiologisia järjestelmiä, joihin lämpötila vaikuttaa. Kaksi erittäin tärkeää ovat sydän ja verenkiertoelimistö sekä lihaksisto. Kylmässä rasituksessa elimistö ohjaa veren raajoista päähän, sydämeen ja sisäelimiin suojaamaan kehoa lämmön menetykseltä. Tämä lisää myös veren palautumista sydämeen, mikä puolestaan hidastaa sykettämme submaksimaalisen eli lähellä maksimisuorituskykyä olevanliikunnan aikana. Se on hyvä asia, sillä se vähentää sydän- ja verisuoniston rasitusta. 

Urheilusuorituksessa on keskeistä, miten hyvin elimistö kykenee käyttämään lipidejä eli rasva-aineita suorituksen aikana. Kylmässä harjoitteleminen tukee tätä tavoitetta erittäin hyvin.   

Mitä kovempi on liikuntasuorituksen intensiteetti ja kesto, sitä enemmän lihaksemme käyttävät energianlähteenä hiilihydraatteja ja glykogeenia, joiden ehtyminen aiheuttaa väsymystä ja lopulta liikunnan keskeytymistä. Kylmässä lihaksemme suosivat lipidien eli rasva-aineiden käyttöä energianlähteenä. 

Rasvavarastot ovat lähes rajattomat, ja niiden käyttäminen auttaa elimistöä säästämään hiilihydraatteja ja glykogeenia. Se auttaa harjoittelemaan pidempään. 

Lipidien kuluttaminen voi tuoda myös muita terveyshyötyjä, sillä monilla ihmisillä on lihaksissaan ylimääräisiä rasvakertymiä, joilla on yhteys aineenvaihdunnan toimintahäiriöihin. 

Miten talviurheilija ja -kuntoilija voi maksimoida suorituskykynsä? 

Keskeinen suorituskykyä rajoittava mekanismi harjoituksen aikana on elimistön lämpötila. Kun lämpötila nousee, harjoittelusta tulee yhä haastavampaa. Talvella voimme hidastaa elimistön lämpötilan nousua, ja se mahdollistaa intensiivisemmän ja pidemmän harjoittelun. 

Esimerkiksi nollakelissä kevyelle lenkille voi lähteä turvallisesti pelkissä shortseissa ja t-paidassa, koska tiedämme liikunnan tuottaman lämmön olevan lämpöhäviötä suuremman. Kylmemmässä säässä ja kovalla tuulella tarvitaan lisää vaatekerroksia. 

Jos päällä on liian lämpimät vaatteet ja kuntoillessa alkaa hikoiluttamaan, avaa takki, poista vaatekerroksia ja yritä viilentyä mahdollisimman pian. Näin maksimoit suorituskykysi ja käytät kylmää ympäristöä hyväksesi.

Miten kylmässä harjoittelu vaikuttaa urheilijan palautumiseen? 

Kun elimistö palautuu liikunnan jälkeen, verenkierto lisääntyy ja se poistaa lihaksista aineenvaihdunnan sivutuotteet ja kuona-aineet. 

Kylmässä harjoittelu voi rajoittaa joidenkin lihasten verenkiertoa.

Silloin voi olla tarpeen lämmittää niitä ja sauna tai lämmin suihku kylmässä harjoittelun jälkeen on hyväksi.

Kun kylmässä harjoitellaan pitkään ja intensiivisesti, lihakset voivat väsyä ja vaurioitua enemmän. Sen jälkeen onkin syytä harkita pidempää palautumista. 

Lisääkö vai vähentääkö säännöllinen talviliikunta flunssariskiä? 

Säännöllisesti liikuntaa harrastavilla on pienempi riski sairastua infektioihin ja sairauksiin, sillä liikunta vahvistaa immuunijärjestelmää monin tavoin. 

Kun liikutaan kylmässä ympäristössä, hengitysilma on kuivaa ja saattaa ärsyttää hengitysteitä. Kun kylmää ja kuivaa hengitetään paljon liikunnan aikana, kurkku voi kuitenkin ärsyyntyä ja pieniä kudosvaurioita syntyä ja ne altistavat herkemmin infektioille.

Suosittelen silti säännöllistä liikuntaa talvella, sillä liikunnan immuunijärjestelmän hyödyt ovat paljon suuremmat kuin mahdolliset flunssariskit.   

Mitkä ovat kylmän sään aiheuttamat suurimmat riskit urheilijalle? 

Suurimmat riskit kylmässä harjoittelussa ovat sormien, varpaiden, korvien ja muiden vähäisemmän verenkierron alueiden jäätyminen. Kun kudokset ovat jäätyneet pinnallisesti, ne jäätyvät todennäköisemmin uudelleen kylmissä oloissa. Asianmukaisesti pukeutumalla voit liikkua turvallisesti: varmista, että sinulla on lämpimät käsineet, tarvittaessa ylimääräiset lämpimät sukat ja hyvä hattu, jotta pysyt lämpimänä

Dominique Gagnon
Apulaisprofessori Dominique Gagnon työskentelee liikuntafysiologian tutkijana Jyväskylän yliopiston liikuntatieteellisessä tiedekunnassa.

Hiilihydraattien tarve kasvaa talviurheilussa

Enni-Maria Hietavala on liikuntafysiologi ja urheiluravitsemuksen asiantuntija, joka tutkii syömiskäyttäytymistä. Hän työskentelee yliopistonlehtorina liikuntatieteellisessä tiedekunnassa.  

Hän kertoo, miten talviliikkujan kannattaa syödä ja juoda – ja mikä aktivoi elimistölle hyödyllistä ruskeaa rasvaa. 

Miten urheilijan tai kuntoilijan kannattaa syödä talvella?

Hyvän syömisen perusperiaatteet eivät tietenkään muutu vuodenaikojen mukaan, mutta kylmässä ilmassa treenatessa tai kuntoillessa muutamaan asiaan kannattaa kiinnittää huomiota.

Yleisesti ottaen kylmässä oleskelu nostaa energiantarvetta, kun elimistön pitää tuottaa enemmän lämpöä. 

Esimerkiksi palelemisen aiheuttama lihasvärinä kuluttaa elimistön hiilihydraattivarastoja. Liikuntasuorituksiin, joissa hiilihydraatit ovat tärkeä energianlähde, ei kannata lähteä tyhjillä energiatankeilla kylmässäkään ja on tärkeää huolehtia riittävästä energian ja hiilihydraattien saannista päivän kokonaiskulutus huomioiden. 

Lihasten ja maksan hiilihydraattivarastoja eli glykogeenivarastoja täydentääkseen ruokavalioon kannattaa sisällyttää monipuolisesti puuroja, pastaa, perunaa, riisiä, kvinoaa, leipää sekä kasviksia ja hedelmiä.

Entäpä juoda?

Kylmä ilma on usein kuivaa, mikä lisää nesteen haihtumista kehosta, joten riittävästä nesteytyksestä on hyvä pitää huolta. 

Ainakin yli tunnin kestävissä harjoituksissa voi olla hyvä nauttia treenin aikana hiilihydraattipitoista urheilujuomaa. 

Nesteen ja hiilihydraatin kokonaistarve riippuu lopulta harjoituksen kestosta ja intensiteetistä. Kannattaa myös huomioida, että janontunne saattaa heikentyä kylmässä.

Tutkimusten valossa näyttää siltä, että elimistö kestää hieman suurempaa nesteen menetystä kylmissä kuin kuumissa olosuhteissa. Kylmässä nautitun nesteen määrä voikin olla hieman pienempi kuin kuumassa ilmassa, mutta juoma voi olla väkevämpää eli sisältää enemmän sokeria.

Kylmä kasvattaa hyödyllistä ruskeaa rasvaa: kannattaako urheilla vähissä vaatteissa?

Ruskea rasva aktivoituu kylmässä, jolloin se myös lämmittää kehoa. Ruskean rasvan aktivoituminen siis lisää kehon energiankulutusta ja se voi myös parantaa sokeriaineenvaihduntaa.

Ruskean rasvan määrä voi kasvaa esimerkiksi säännöllisen avantouinnin seurauksena, mutta muuten liikuntasuorituksia varten kannattanee pukeutua siten, että liian vähäinen vaatetus ei aiheuta vaikkapa paleltumia, eivätkä liikunnan muut hyödyt jää saavuttamatta. 

Ruskea rasva kyllä aktivoituu kylmässä, vaikka olisikin vaatteet päällä. 

Ruskea rasvakudos aktivoituu myös ruokailun seurauksena. Samalla lämmöntuotanto lisääntyy, mikä voi edelleen hillitä ruokahalua. Näin säännöllinen ateriarytmi voi tukea myös syömisen säätelyä ja painonhallintaa, mutta ruskean rasvakudoksen roolia tässä tulisi vielä tutkia ihmisillä lisää. 

Enni-Maria Hietavala
Yliopistonlehtori Enni-Maria Hietavala on urheiluravitsemuksen tutkija liikuntatieteellisessä tiedekunnassa. 

Valo vaikuttaa vuorokausirytmeihin ja suorituskykyyn

Maria Schildt tutkii harjoittelun ja fyysisen aktiivisuuden vaikutuksia hyvinvointiin. Hän työskentelee yliopistonopettajana Jyväskylän avoimessa yliopistossa. 

Schildt sanoo, että valo ohjaa ihmisen sisällä olevaa biologista kelloa, joka säätelee elimistön fysiologisten prosessien vuorokausirytmejä ja vaikuttaa sitä kautta myös suorituskykyyn. 

Vahvimmillaan ihminen on iltapäivällä. 

Miten vuorokausirytmit syntyvät? 

Evoluution aikana kaikelle elävälle on kehittynyt biologinen kello, joka säätelee sisäisiä vuorokausirytmejä. Niiden tarkoituksena on auttaa sopeutumaan ympäristön rytminvaihteluihin.

Uni-valveillaolo on yksi selkeimmistä vuorokausirytmeistä. 

Tutkimuksissa on osoitettu, että vaikka ihminen eristettäisiin muusta ympäristöstä, vuorokausirytmit jatkuisivat edelleen. Silloin sisäinen vuorokausirytmi olisi noin 25 tuntia.

Tärkein vuorokausirytmien säätöpaikka, niin sanottu “keskuskello”, sijaitsee hypotalamuksen etuosassa suprakiasmaattisessa ytimessä. 

Keskuskellon lähellä on näköhermojen risteyskohta ja valo onkin yksi tärkeimmistä tekijöistä, joka säätelee ihmisen vuorokausirytmiä. Keskuskellon ohella löytyy myös kudostasolta niin sanottuja kellogeenejä (clock genes), jotka osallistuvat solutasolla vuorokausirytmien säätelyyn. Niitä on esimerkiksi munuaisissa, haimassa, rasvakudoksessa ja lihaskudoksessa.  Vuorokausirytmit syntyvät siis sisäisesti eli endogeenisesti, mutta niihin vaikuttavat myös ympäristötekijät.

Miten valo ohjaa biologista kelloa? 

Valo on yksi tärkeimmistä, mutta ei ainoa tekijä, joka säätelee ihmisen biologista kelloa eli vuorokausirytmejä. Riittävä valoaltistus aamulla auttaa synkronoimaan biologista kelloa. Valon avulla voidaan myös yrittää säätää vuorokausirytmiä. Aamuvalo aikaistaa rytmiä ja iltavalo venyttää myöhäisemmälle.

Valo vaikuttaa hormonien toimintaan, erityisesti melatoniinin vuorokausirytmeihin ja sitä kautta myös uneen. 

Melatoniini toimii tärkeänä tekijänä hereilläolo- ja nukkumisrytmien säätelyssä toimimalla välittäjänä ulkoisten valoaistiärsykkeiden ja hypotalamuksen välillä. 

Valon mukaan myös muut ympäristötekijät kuten ruokailut, sosiaaliset suhteet sekä liikunta auttavat säätelemään vuorokausirytmejämme sopiviksi 24-tunnin maailmaan. 

Miten vuorokausirytmit vaikuttavat fyysiseen suorituskykyyn? 

Vuorokausirytmejä voi kuvata aaltomuotoisina. Esimerkiksi kehon lämpötila on alhaisimmillaan aikaisin aamulla ja korkeimmillaan illalla. Lisäksi myös syke, verenpaine, aineenvaihdunta, hormonitoiminta sekä myös fyysinen suorituskyky vaihtelevat vuorokauden ajan mukaan.

Keskimäärin ihmiset ovat vahvimmillaan illalla ja heikoimmillaan aamulla. 

Esimerkiksi maksimaaliset voimatasot voivat päivän aikana vaihdella 5 prosentista 21 prosenttiin. Kestävyyssuorituksiin vuorokausirytmit eivät vaikuta yhtä paljon. 

Ihan tarkkoja syitä fyysisen suorituskyvyn vuorokauden aikaiselle vaihtelulle ei tunneta, mutta luultavasti siihen vaikuttavat vuorokausirytmit hormonitoiminnassa (esimerkiksi kasvuhormonin, testosteronin, kortisolin erittymisen päivänaikaisissa muutoksissa), hermostollisessa toiminnassa, kehon lämpötilassa sekä vireystilassa. 

Miten valo vaikuttaa liikkumiseen, etenkin talvella liikkumiseen?

Hyvä uni ja optimaalinen unirytmi ovat olennaisia palautumisen ja suorituskyvyn kannalta. Poikkeavuus vuorokausirytmeissä voi haastaa nukahtamista ja unen laatua. Lisäksi valon vähäisyys voi aiheuttaa väsymyksen tunnetta ja mielialan laskua. Silloin ei välttämättä tee mieli lähteä liikkumaan. 

Ihmisen liikuntamieltymyksiin vaikuttaa myös ihmisen kronotyyppi eli ollaanko aamu- tai iltaihmisiä tai jotain siitä välistä.

Aamuihmiset tykkäävät toimia aamulla ja mennä aikaisin sänkyyn ja iltaihmiset ovat parhaimmillaan illalla. Välissä on vielä ”keskityyppi”, johon useimmat ihmisistä kuuluvat. 

Kronotyyppi vaikuttaa siten myös ihmisten mieltymyksiin fyysisen harjoittelun ajankohdasta. Toiset tykkäävät liikkua aamulla ja toiset illalla. Talven pimeydessä olisikin tärkeä löytää itsellesi sopiva aika liikkumiselle. Kuntoilijan kannalta ei ole väliä mihin vuorokaudenaikaan liikuntatuokio osuu, pääasia on, että liikkuu ja että se sopii omaan päivärytmiin. 

Maria Schildt
Maria Schildt työskentelee yliopistonopettajana Jyväskylän avoimessa yliopistossa.