VO2max - kaikki mitä tarvitsee tietää maksimaalisesta hapenottokyvystä

VO2max eli maksimaalinen hapenottokyky on eräs parhaita fyysisen suorituskyvyn mittareita. Riippumatta siitä oletko urheilija tai vain yleisestä hyvinvoinnista ja terveydestä kiinnostunut, tähän lukuun kannattaa kiinnittää huomiota.

(Toim. huom.: Kirjoitin artikkelin alun perin toukokuussa 2022 otsikolla “VO2max - miten parannat maksimaalista hapenottokykyäsi”. En ollut tyytyväinen sisältöön, joten Feynman-tekniikan inspiroimana hylkäsin koko tekstin ja kirjoitin sen alusta uudestaan nyt maaliskuussa 2023.)

Mitä VO2max tarkoittaa?

Kryptinen termi VO2max viittaa ns. maksimaaliseen hapenottokykyyn. Toisin sanoen maksimimäärään happea, jota elimistö kykenee siirtämään keuhkoista lihaksiin ja hyödyntämään rasituksessa.

Keuhkojen tilavuus tai hengitetyn ilman määrä ei käytännössä ole rajoittava tekijä. Tärkeämpää on sydämen ja verenkierron kyky kuljettaa happea, sekä lihasten kapasiteetti hyödyntää sitä energiantuotannossa. VO2max on hyvä mittari fyysiselle suorituskyvylle ja korreloi vahvasti pitkän iän kanssa.

On tärkeää ymmärtää, että maksimaalinen hapenottokyky ei ole sama asia kuin maksimaalinen rasitustaso. Annan esimerkin:

Kuvitteellisen terveen liikuntaa harrastavan ihmisen hapen kulutus levossa saattaa olla esimerkiksi vain 250ml minuutissa. Mitä enemmän hän liikkuu, sitä enemmän happea tarvitaan lihasten toimintaa varten:

• Kevyt kävely: 1l/min

• Hölkkä: 2l/min

• Kevyt juoksuvauhti: 3l/min

• Reipas juoksu: 4l/min

• Nopea juoksuvauhti: 4l/min

• Sprinttaaminen täydellä vauhdilla: 4l/min

Rasituksen kasvaessa hapen kulutus kasvaa, kunnes tapahtuu jotain kummallista. Vastaan tulee raja, jonka yli elimistö ei enää kykene hyödyntämään suurempaa määrää happea.

Tämä raja on maksimaalinen hapenottokyky, eli VO2max. Esimerkin tapauksessa neljä litraa minuutissa.

Miksi sitten nopeutta voi vielä lisätä, vaikka “maksimi” on jo saavutettu? Koska keholla on tapoja tuottaa energiaa myös ilman happea, eli anaerobisesti. Ainakin lyhyitä aikoja kerrallaan.

Lue lisää: Aerobinen ja anaerobinen tila

Joissakin yhteyksissä puhutaan 110%, 150% tai jopa 200% maksimaalisen hapenottokyvyn rasituksista. Prosentti ei tarkoita 200% VO2max-vauhdista, vaan kyseessä on laskennallinen kaava “kumuloituneesta happivajeesta” tai happivelasta.

Et ole välttämättä koskaan kuullut moista termiä, mutta olet kokenut sen. Kun juokset täyttä vauhtia ja pysähdyt, hengityksesi ei tasaannu heti. Happivelka täytyy maksaa ensin takaisin puuskuttamalla.

Miten VO2max lasketaan?

• V = volyymi

• O2 = happi

• VO2max = maksimitilavuus happea

VO2max voidaan ilmaista kahdella eri tavalla, joista ensimmäinen esiintyi jo yllä:

1. Absoluuttinen VO2max: Litroina minuutissa (l/min).

2. Suhteellinen VO2max: Millilitroina per painokilo minuutissa (ml/kg/min).

Yleensä käytetään jälkimmäistä, jotta VO2max-lukema olisi vertailukelpoisempi erikokoisten urheilijoiden välillä.

Kuvittele vaikka 150cm pitkä maratonjuoksija (4l/min) ja 210cm pitkä koripalloilija (6l/min). Koripalloilijan VO2max on litroina minuutissa huomattavasti suurempi kuin juoksijan, koska hänellä on paljon enemmän kehonpainoa ja lihaksia kuluttamassa happea.

Painokiloihin suhteutettuna maratoonarin VO2max on kuitenkin parempi. Tosin ei välttämättä yhtä suurella erolla, koska vertailu on reilumpi ja molemmat kovakuntoisia ammattilaisia.

Mikäli edellinen juoksija painaa 52kg ja koripalloilija 110kg, heidän suhteelliset VO2max-lukemansa ovat järjestyksessä n. 77 ja 54,5.

Yleensä VO2maxista puhuttaessa käytetään jälkimmäistä (ml/kg/min) lukua.

Parhaimmat lukemat mitataan pitkien matkojen hiihtäjillä, pyöräilijöillä, juoksijoilla ja soutajilla.

Mikä on hyvä VO2max-tulos?

Maksimaalinen hapenottokyky suhteutetaan painon lisäksi ikään ja sukupuoleen:

Lähteet: Peter Attia Drive ja alkuperäinen tutkimus.

Esimerkiksi omalla kohdallani (41v mies) “alhainen” tulos eli ikäluokan heikoin neljännes tarkoittaisi alle 34 ml/kg/min. Keskiarvon ylittäisi jo 39 ml/kg/min VO2maxilla ja paras 2,3%:n luokka vaatisi lukeman 52 tai yli.

Kilpaurheilijoiden tulokset voivat olla yli 60 tai 70 lajista riippuen. Huippu-urheilijoiden VO2max voi ylittää 80 ml/kg/min ja muutama ihminen on mittauttanut jopa yli 90.

Meille taviksille riittää vähempikin. Suurimman parannuksen yleisessä kuolleisuusriskissä saa jo nousemalla alimmasta neljänneksestä edes seuraavalle neljännekselle eli alle keskiarvon. Riski putoaa jopa 50%, mikä on huima parannus. Kuvassa siirrytään silloin oranssilta alueelta keltaiselle.

Kaikkien fyysisestä hyvinvoinnistaan kiinnostuneiden olisi hyvä tähdätä vähintään 1-2 luokkaa nykyistä parempaan lukuun. Poislukien ihmiset, jotka ovat jo urheilleet pitkään eikä parantamisen varaa juuri ole.

Henkilökohtaisesti suosin tavoitteena Peter Attian käyttämää taktiikkaa, jossa pyritään tasolle “erinomainen” (top 2,3%) ja vielä yhtä ikäluokkaa nuorempiin verrattuna. Tämä on säännöllisen harjoittelun avulla helpompi saavuttaa, kuin miltä kuulostaa.

Kuinka VO2max mitataan?

Maksimaalisen hapenottokyvyn voi joko mittauttaa testilaitteilla tai arvioida kotitesteillä.

Urheilijat ja omasta kunnostaan tosissaan kiinnostuneet saavat tarkan lukeman vain hengityskaasuanalysaattorilla, eli kuntotestissä laboratorio-olosuhteissa. Naaman päälle laitettava maski mittaa hapen ja hiilidioksidin määrän hengityksestä fyysisen rasituksen aikana. Tyypillisesti käytössä on joko juoksumatto tai kuntopyörä.

Paikasta riippuen VO2max-testin hinta on luokkaa 120€ - 200€.

VO2max-testi itse tehtynä

Niille, joille riittää suuntaa-antava arvio maksimaalisesta hapenottokyvystä on tarjolla useita vaihtoehtoja:

Cooperin testi

Lähes eläkkeelle hyllytetty Cooperin testi eli 12 minuutissa juostu maksimimatka korreloi vahvasti VO2maxin kanssa. Ainakin ihmisillä, jotka harrastavat yhtään juoksemista. Esimerkiksi kilpapyöräilijän juoksuekonomia voi olla verrattain heikkoa, jolloin Cooperin testi jää selvästi alle todellisen VO2maxin.

Nykyään suurin osa ihmisistä tuskin kykenee 12 minuutin yhtäjaksoiseen juoksuun, jolloin testin hyödyllisyys sekä mielekkyys voi olla kyseenalaista. Juostut metrit voi konvertoida VO2max-luvuksi täällä.

Kävelytesti

Rockportin kävelytestissä tarkoitus on kävellä yksi maili (1609m) niin nopeasti kuin mahdollista. Sopii paremmin ei-juoksijoille. VO2max-laskin löytyy täältä.

Askeltesti

Queen’s College Step Test (video) mahdollistaa VO2max-testaamisen kotiolosuhteissa.

Testissä noustaan 41cm korkealle alustalle ja takaisin alas kolmen minuutin ajan. Tahti on ennalta määritetty: Miehet 24 nousua minuutissa ja naiset 22 nousua minuutissa. Yksi nousu sisältää neljä askelta (ylös, ylös, alas, alas), joten sopivan tempon saa asettamalla metronomi 96:een (miehet) tai 88:aan (naiset) lyöntiin minuutissa.

Kolmen minuutin päätyttyä mitataan syke, josta saadaan arvioitu VO2max-lukema syöttämällä se laskuriin.

Suosin itse askeltestiä, koska kotoa sattuu löytymään juuri sopivan korkuinen taso ja paikallinen urheilukenttä on kahdeksan kuukautta vuodesta lumen peitossa…

Askeltestin huonona puolena oma pituus vaikuttaa tuloksiin - pitkäjalkaisten on hieman helpompi astua 41cm:n korkeuteen.

Muita testivaihtoehtoja voi selata täältä, mutta ylläolevat kolme ovat mielestäni käytännöllisimmät testit. Varmimman tuloksen saa kun käyttää useampaa eri menetelmää ja seuraa kehitystä säännöllisesti.

Huomaa, että tuloksiin vaikuttaa kyseisen päivän sää, yleinen olotila, palautumisen taso, lämmittelyn määrä, vuorokaudenaika, ruokavalio ja edellinen ateria, jne. Vertailukelpoisia tuloksia saa testaamalla aina hyvän levon jälkeen ja mahdollisimman identtisissä olosuhteissa.

PÄIVITYS 24.10.2023: Saan askeltestistä nykyään tulokseksi 59 ml/kg/min, mikä olisi erinomainen tulos 18-vuotiaalle. Minulla ei ole järkevää syytä pitää tätä todellisena lukuna, joten epäilen testin luotettavuutta omalla kohdallani ainakin siihen asti, kunnes olen päässyt varmistamaan oikean tuloksen labrassa.

PÄIVITYS 14.08.2024: Olen sittemmin ottanut käyttöön edellä mainittun Rockport-kävelytestin tarkempana vaihtoehtona.

Kuinka parantaa VO2max-tulosta?

On ainakin kolme tapaa nostaa VO2max-lukua:

1. Laihduttaminen

Koska VO2max lasketaan tyypillisesti painoon suhteutettuna (ml/kg/min), rasvaprosentin vähentäminen luonnollisesti parantaa lukua. Tämähän ei välttämättä tarkoita muutosta absoluuttiseen VO2max-tulokseen.

Esimerkki: 80kg painavan urheilijan hapenottokyky on 5l/min ja suhteellinen VO2max 62,5. Mikäli hän lihoo 3kg kisakauden jälkeen, VO2max putoaa 60,2:een, vaikka absoluuttinen hapenottokyky olisi edelleen 5l/min.

Laihduttaminen siis parantaa VO2max-tulosta, mutta ei välttämättä muuta kehon maksimaalista hapenottokykyä. Ylimääräisen painon pudottaminen on tietysti silti kannattavaa ja auttaa fyysistä suorituskykyä muilla tavoin.

Suhteellinen VO2max on siten hyödyllinen numero urheilijoiden vertaamisessa, mutta hieman vähemmän mielekäs luku rasvaprosentin ollessa korkea. Omaa kehitystä seuratessa voi ylipainoisena olla parempi joko laskea absoluuttinen VO2max litroina (kaavalla VO2max * paino / 1000) tai käyttää suhteellisen VO2maxin laskukaavassa ihannepainoa sen hetkisellä lihasmassalla.

Toisaalta suhteellisen VO2maxin paranemista voi käyttää motivoivana tekijänä laihduttamiseen.

2. Liikunta

Suoraviivaisin tapa nostaa todellista VO2maxia laskutavasta riippumatta on liikunta. Liikunnan intensiteetillä ja kestolla on suuri merkitys. Hapenottokykyä nostetaan pääasiassa kahden erilaisen liikuntamuodon avulla:

• Zone 2 eli pitkät peruskuntolenkit kevyellä sykkeellä. Parantaa mm. mitokondrioiden rasva-aineenvaihduntaa sekä aerobista suorituskykyä. Noin 80% tai enemmän liikuntaan käytetystä ajasta olisi hyvä olla Zone 2 -harjoittelua.

  Lue lisää: Zone 2 -harjoittelu: Mitä, miksi ja miten

• Zone 5 eli maksimisykkeellä tehty lyhyt harjoittelu. Sprintit ja pikajuoksut välillä 10 - 60sek, tai 2 - 4 minuutin juoksuja maksimivauhdilla. Harjoittaa mm. anaerobista järjestelmää, suorituskyvyn huippua sekä sydämen kapasiteettia. Zone 5 -treenissä ei säästellä vaan mennään täydellä teholla. Harjoittelu on siten rankkaa, mutta ajankäytön kannalta paljon tehokkaampaa kuin Zone 2. Jopa muutama minuutti viikossa maksimisykkeellä urheilua voi tuottaa parannusta hapenottokykyyn.

  Lue lisää: Zone 5 eli maksimisykeharjoittelu

Tarkoitus ei ole valita näistä kahdesta itselle mieluisin vaihtoehto. Zone 2 rakentaa vahvan ja laajan pohjakerroksen pyramidille, jotta Zone 5 eli huippu kohoaisi mahdollisimman korkealle. Molempia tarvitaan.

Poikkeuksena ovat erityisen heikosta kunnosta liikkeelle lähtevät aloittelijat, jotka voivat keskittyä Zone 2 -lenkkeihin useita kuukausia ennen intensiivisempää treeniä.

3. Punasolujen lisääminen

Tärkeä osa VO2maxia on verenkierron kyky kuljettaa happea keuhkoista lihaksiin. Happi kulkee punasoluissa hemoglobiiniin kiinnittyneenä, joten lisää punasoluja tarkoittaa lisääntynyttä suorituskykyä (tiettyyn pisteeseen asti).

Mutta miten ihmeessä punasolujen määrään voi vaikuttaa? Tässä muutama tapa:

1. Korkean paikan harjoittelu. Ammattiurheilijat treenaavat vuoristossa, koska keho reagoi alhaisen hapen määrään ilmassa lisäämällä punasoluja.

2. Hengitysharjoitukset, jotka simuloivat korkean paikan treeniä. Samankaltaisen efektin voi tuottaa hengityksen pidättämistä hyödyntävillä harjoituksilla. Jopa huippu-urheilijat voivat saada 10%:n lisäyksen VO2maxiin apneaharjoittelun avulla.

3. EPO. Menneinä vuosikymmeninä runsaasti käytetty doping-aine toimi nimenomaan punasoluja lisäämällä.

Oletan, että valtaosa tätä lukevista ei lennä harjoittelemaan korkean paikan leirille eikä toivottavasti harkitse doping-aineita. Jäljelle jäävät siis hengitysharjoitukset, joista löytyy lisätietoa aiemmasta artikkelista:

Lue lisää: Korkean paikan treeni kotona? Jaksottaisen hypoksian hyödyt

Huom: Hemoglobiini tai punasolut voivat olla alhaiset esimerkiksi raudan puutteen aiheuttaman anemian vuoksi. Mikäli heikon suorituskyvyn lisäksi oireena on krooninen väsymys, kannattaa ensin tarkistuttaa verikokeet sekä selvittää ja korjata mahdollisen anemian aiheuttaja.

Lopuksi

Maksimaalinen hapenottokyky on yksi tärkeimpiä elimistön mittareita, mikäli tavoitteena on pysyä terveenä ja elää pitkään.

Esimerkiksi itse en urheile kilpaillakseni, vaan saadakseni hyvän ja energisen olon, jonka avulla voin keskittää voimani merkityksellisten asioiden tekemiseen ja elämästä nauttimiseen mahdollisimman pitkään ilman fyysisen kunnon asettamia rajoja.

VO2maxin nostaminen on oleellinen osa tätä päämäärää.

Lähteitä ja lisäluettavaa:

Jo viisikymppisten fyysinen toimintakyky on vaakalaudalla – suomalaismiesten kestävyys on heikentynyt vuosikymmeniä eikä loppua näy (yle.fi)
Maksimaalinen hapenottokyky kestävyyskunnon mittarina (terveyskirjasto.fi)
Rakastettu ja inhottu Cooperin testi vetelee viimeisiään (is.fi)
How does VO2 max correlate with longevity? (peterattiamd.com)
Defining the Upper Limits of Fitness (outsideonline.com)
Energy system contribution during 200- to 1500-m running … (journals.lww.com)