Ihmisen fyysisestä kunnosta puhuttaessa kuulee usein termin maksimaalinen hapenottokyky. Voidaan puhua myös maksimaalisesta aerobisesta tehosta tai maksimaalisesta hapenkulutuksesta (maximal oxygen uptake). Tästä käytetään lyhennettä VO2max.

Mitä hapenottokyky tarkoittaa?

Hapenottokyky kuvaa hengitys- ja verenkiertoelimistön kykyä kuljettaa hengitysilmasta happea työskenteleville lihaksille ja lihasten kykyä käyttää sitä energiantuotantoon. Maksimaalinen hapenottokyky on äärimmäisessä (maksimaalisessa) rasituksessa saavutettava hapenkulutuksen taso, jota pystytään jatkamaan muutaman minuutin ajan.

Miten hapenottokyky ilmaistaan?

Maksimaalinen hapenkulutus voidaan ilmoittaa absoluuttisena arvona eli litroina minuutissa (l/min). Se kertoo, montako litraa happea elimistö pystyy käyttämään yhdessä minuutissa. Vaihteluväli vähän liikkuvan henkilön ja kilpaurheilijan välillä voi olla esimerkiksi kahdesta kuuteen litraan minuutissa. Myös kehon paino vaikuttaa absoluuttiseen hapenottokykyyn. Isokokoisilla ihmisillä on suuremman lihasmassan ja hapentarpeen vuoksi keskimäärin suurempi absoluuttinen hapenottokyky.

Yleisimmin maksimaalinen hapenottokyky ilmoitetaan suhteellisena arvona kehon painokiloa kohden. Tällöin yksikkönä on millilitraa kiloa kohden minuutissa (ml/kg/min). Absoluuttisen ja suhteellisen arvon eroa voidaan havainnollistaa esimerkillä: 60-kiloinen henkilö, jonka absoluuttinen hapenottokyky on 3 litraa minuutissa, lihoo kymmenen kiloa. 70-kiloisena hänen absoluuttinen hapenottokykynsä on edelleen 3 litraa minuutissa, mutta painoon suhteutettu hapenottokyky laskee arvosta 50 arvoon 43 ml/kg/min. Painoon suhteutettu hapenkulutus kuvaa parhaiten henkilön kykyä kuljettaa omaa kehonpainoaan, ja sen on todettu olevan paras kestävyyskuntoa kuvaava mittari. Sitä voidaan myös käyttää esimerkiksi arvioitaessa henkilön työkykyisyyttä.

Hapenkulutusta voidaan ilmaista myös "metabolisena ekvivalenttina" eli MET-arvona. Se kertoo, kuinka paljon suurempi energiankulutus on lepoenergiankulutukseen verrattuna.

Hapenottokyky kertoo kestävyydestä

Maksimaalinen hapenottokyky kuvaa hengitys- ja verenkiertoelimistön kuntoa. Matalan maksimaalisen hapenottokyvyn tiedetään olevan itsenäinen riskitekijä monen eri sairauden osalta, ja tietoa hapenottokyvystä voidaan käyttää terveydenhuollossa myös potilaiden hoidon suunnittelussa. Toisessa ääripäässä hapenottokyvyn osalta ovat kestävyysurheilijat, jotka pyrkivät harjoittelulla kehittämään kestävyyssuorituskykyään, johon maksimaalinen hapenottokyky osaltaan vaikuttaa.

Kestävyyskunto ilmenee elimistön kykynä vastustaa väsymystä, kuljettaa happea ja käyttää sitä lihastyön vaatimaan energiantuottoon. Suuria lihasryhmiä, esimerkiksi jalkalihaksia, pitkäkestoisesti kuormittavassa liikunnassa kuormitus kohdistuu pääasiassa hengitys- ja verenkiertoelimistöön ja työtä tekevien lihasten aineenvaihduntaan.

Kuormitettaessa kehoa energiantarve ja hapenkulutus kasvavat. Hapenkulutuksen kasvu on suoraviivaisessa suhteessa kuormituksen kasvuun (esim. juoksunopeus) tiettyyn rajaan saakka. Tämän jälkeen hapenkulutuksen kasvu hidastuu eikä se kuormitusta lisättäessäkään nouse enää korkeammalle tasolle. Tällöin on saavutettu maksimaalinen hapenkulutus (VO2max).

Maksimaalista hapenottokykyä voidaan mitata ja arvioida

Maksimaalinen hapenottokyky voidaan mitata suoraan maksimaalisen kuormituksen aikana tai arvioida tehdyn maksimaalisen työn (esim. juoksunopeus) perusteella. Tarkka mittaaminen vaatii laboratorio-olosuhteet ja hengityskaasuanalysaattorin hengityskaasujen mittaamiseksi. Maksimaalista hapenottokykyä voidaan arvioida myös kevyemmän kuormituksen perusteella, jolloin arvio perustuu tehdyn työn ja sykkeen väliseen yhteyteen eri kuormitustasoilla, yleensä polkupyöräergometrillä. Tämä mahdollistaa maksimaalisen hapenottokyvyn arvioinnin myös niiltä henkilöiltä, joille maksimaalinen kuormitus ei ole mahdollista.

Maksimaalista hapenkulutusta voidaan arvioida myös henkilön taustatietojen (mm. ikä, sukupuoli, pituus, paino, liikunta-aktiivisuus) perusteella tai erilaisilla kävely- tai juoksutesteillä. Näistä tunnetuimpia ovat 6 minuutin ja 2 kilometrin kävelytestit, joiden ennustetarkkuus maksimaalisen hapenkulutuksen arvioinnissa on noin 1–2 MET-yksikköä (n. 3–7 ml/kg/min). Myös useat älykellot arvioivat maksimaalista hapenkulutusta henkilön taustatietojen tai levossa suoritettavan lyhyen testin perusteella.

Mikä vaikuttaa maksimaaliseen hapenottokykyyn?

Perimä vaikuttaa maksimaaliseen hapenottokykyyn sekä sen harjoitettavuuteen. Noin puolet samaa sukupuolta olevien harjoittelemattomien henkilöiden eroista ovat perinnöllisiä. Vaikka samanlainen harjoittelu ei paranna hapenottokykyä yhtä paljon eri ihmisillä, voivat kaikki kehittää hapenottokykyään liikkumalla riittävästi.

Ikääntyessä hapenottokyky laskee keskimäärin yhden prosenttiyksikön vuodessa noin 30 vuoden iästä lähtien, mutta liikunnalla tätä heikkenemistä voidaan hidastaa. Miehillä on keskimäärin korkeampi hapenottokyky kuin naisilla. Sukupuolten välistä eroa selittävät naisten pienempi sydän sekä vähäisempi lihas- ja hemoglobiinimassa.

Myös liikuntamuodolla on merkitystä. Mitä suurempi määrä lihaksia liikunnan aikana on käytössä, sitä suuremmaksi maksimaalinen hapenottokyky voi nousta. Urheilijoilla korkeimpia hapenoton arvoja on mitattu muun muassa hiihtäjillä ja pyöräilijöillä.

Kestävyysliikunnan vaikutukset

Kestävyysliikunta saa aikaan monia positiivisia vaikutuksia eri elimissä. Terveysvaikutusten lisäksi liikunta parantaa kestävyyskuntoa ylikuormitusperiaatteen mukaisesti silloin, kun elimistöön tai kudoksiin kohdistunut fysiologinen kuormitus on tavanomaista suurempaa. Kestävyys kehittyy sekä hengitys- ja verenkiertoelimistön toiminnan parantumisena että lihasten hapen- ja energiankäytön tehostumisena. Kestävyysliikunnan yleisimmät vaikutukset ovat sydämen pumppaustehon lisääntyminen, veren hyvän kolesterolin (HDL-kolesterolin) lisääntyminen, lepoverenpaineen aleneminen sekä rasvan käyttökyvyn ja verensokerin käytön tehostuminen lihasten energiantuotossa.

Kestävyysliikunnalla on sekä lyhyt- että pitkäaikaisia vaikutuksia. Jo yksittäinen liikuntasuoritus saa aikaan terveyden kannalta positiivisia vaikutuksia erityisesti vähän liikkuvilla. Pitkäaikaisten vaikutusten saavuttamiseksi liikunnan on oltava säännöllistä, koska positiiviset vaikutukset alkavat kadota jo muutaman viikon liikkumattomuuden jälkeen. Kuntoa ei siis voi varastoida.

Kestävyyskunnon kehittyminen

Kestävyyskunto kehittyy suuria lihasryhmiä kuormittavassa, pitkäkestoisessa liikunnassa. Tällaisia lajeja ovat esimerkiksi reipas kävely, sauvakävely, juoksu, soutu, uinti, pyöräily, rullaluistelu, luistelu ja hiihto.

Kestävyyskunnon kehittymiseen vaadittava liikuntamäärä riippuu henkilön aikaisemmasta liikuntamäärästä ja kestävyyskunnosta. Mitä parempi on kestävyyskunto, sitä suurempaa liikuntamäärää kehittyminen vaatii. Vähän liikkuneilla jo terveysliikuntasuositusten täyttyminen, eli 2,5 tuntia reipasta tai 1 tunti 15 minuuttia rasittavaa liikuntaa viikossa, voi parantaa kestävyyskuntoa. Kestävyyskunnon kehittämiseen suositellaan tyypillisesti reipasta tai rasittavaa liikuntaa, eli noin 50–85 % yksilöllisestä maksimaalisesta aerobisesta tehosta, useimpina päivinä viikossa. Myös lyhyempien ja kovatehoisten intervalliharjoitusten on osoitettu aiheuttavan samankaltaisia vaikutuksia maksimaaliseen hapenottokykyyn kuin pitkäkestoisen liikuntasuorituksen. Kestävyyskuntoa voi siis kehittää monipuolisesti itselleen sopivilla liikuntalajeilla ja -tavoilla. Useimmiten on kuitenkin järkevää pitää suurin osa liikunnasta vain kohtuullisesti kuormittavana.

Taulukko 1. Esimerkkejä hapenottokyvystä.
Hapenottokyky
ml/kg/min MET-arvo
Huippukestävyysurheilija, mies 80–90 22–26
Huippukestävyysurheilija, nainen 70–80 20–23
Kuntourheilija, 10 km juoksutulos n. 40 min 60 17
Kuntourheilija, 10 km juoksutulos n. 60 min 40 11
Harjoittelematon henkilö, hengästyy portaissa 25 7

Kansainvälinen kuntoluokitus

Taulukoissa Kestävyyskunnon luokittelu maksimaalisen hapenottokyvyn avul ja Kestävyyskunnon luokittelu maksimaalisen hapenottokyvyn avul on esitetty kansainväliset, iänmukaiset kuntoluokituksen viitearvot naisille ja miehille (Lähde: Shvartz E, Reibold RC. Aviat Space Environ Med 1990; 61; 3–11).

Taulukko 2. Kestävyyskunnon luokittelu maksimaalisen hapenottokyvyn avulla naisilla (VO2max ml/kg/min).
1 2 3 4 5 6 7
Ikä / kuntotaso Erittäin huono Huono Kohtalainen Keskinkert. Hyvä Erittäin hyvä Erinomainen
20–24 alle 27 27–31 32–36 37–41 42–46 47–51 yli 51
25–29 alle 26 26–30 31–35 36–40 41–44 45–49 yli 49
30–34 alle 25 25–29 30–33 34–37 38–42 43–46 yli 46
35–39 alle 24 24–27 28–31 32–35 36–40 41–44 yli 44
40–44 alle 22 22–25 26–29 30–33 34–37 38–41 yli 41
45–49 alle 21 21–23 24–27 28–31 32–35 36–38 yli 38
50–54 alle 19 19–22 23–25 26–29 30–32 33–36 yli 36
55–59 alle 18 18–20 21–23 24–27 28–30 31–33 yli 33
60–64 alle 16 16–18 19–21 22–24 25–27 28–30 yli 30
65–69 alle 15 15–17 18–19 20–22 23–25 26–28 yli 28
70–74 alle 13 13–15 16–17 18–20 21–22 23–25 yli 25
75–79 alle 12 12–13 14–15 16–17 18–20 21–22 yli 22
Taulukko 3. Kestävyyskunnon luokittelu maksimaalisen hapenottokyvyn avulla miehillä (VO2max ml/kg/min).
1 2 3 4 5 6 7
Ikä / kuntotaso Erittäin huono Huono Kohtalainen Keskinkert. Hyvä Erittäin hyvä Erinomainen
20–24 alle 32 32–37 38–43 44–50 51–56 57–62 yli 62
25–29 alle 31 31–35 36–42 43–48 49–53 54–59 yli 59
30–34 alle 29 29–34 35–40 41–45 46–51 52–56 yli 56
35–39 alle 28 28–32 33–38 39–43 44–48 49–54 yli 54
40–44 alle 26 26–31 32–35 36–41 42–46 47–51 yli 51
45–49 alle 25 25–29 30–34 35–39 40–43 44–48 yli 48
50–54 alle 24 24–27 28–32 33–36 37–41 42–46 yli 46
55–59 alle 22 22–26 27–30 31–34 35–39 40–43 yli 43
60–64 alle 21 21–24 25–28 29–32 33–36 37–40 yli 40
65–69 alle 20 20–22 23–26 27–30 31–34 35–38 yli 38
70–74 alle 18 18–20 21–24 25–28 29–31 32–34 yli 34
75–79 alle 16 16–19 20–23 24–26 27–29 30–32 yli 32

Kirjallisuutta

  1. Nummela A, Hynynen E, Mikkola J, ym. Kestävyysharjoittelu: tutkitulla tiedolla tuloksiin. Lahti: VK-Kustannus 2022.
  2. Keskinen K, Häkkinen K, Kallinen M, ym. Fyysisen kunnon mittaaminen: käsi- ja oppikirja kuntotestaajille. Helsinki: Liikuntatieteellinen Seura 2018.
  3. McArdle W, Katch F, Katch V. Exercise physiology - nutrition, energy and human performance. 7. Edition, Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins 2010.
  4. Shvartz E, Reibold RC. Aerobic fitness norms for males and females: a review. Aviat Space Environ Med 1990;61:3-11.