Viime vuosina suosituksi tullut kovatehoinen intervalliharjoittelu eli HIIT-harjoittelu (high-intensity interval training) on osoittautunut tehokkaaksi keinoksi kohottaa kuntoa. Filosofian ja liikuntatieteiden maisteri Marja Heiskanen havaitsi Turun yliopistossa tarkastettavassa väitöskirjatutkimuksessaan, että kahden viikon aikana toteutettu HIIT-harjoittelu aiheuttaa vastaavia muutoksia sydämen oikeassa kammiossa kuin liikuntasuositusten mukainen keskitehoinen kestävyysharjoittelu, vaikka HIIT-harjoituskerta kestää vain muutaman minuutin.

Viikoittaiseksi liikuntamääräksi suositellaan 150 minuuttia keskitehoista kestävyysliikuntaa, kuten reipasta kävelyä tai kevyttä hölkkää. Jos liikunta on rasittavampaa, vaikkapa juoksua, suositusten mukaan 75 minuuttia viikossa riittää. Mutta voitaisiinko päästä vieläkin vähemmällä, jos liikutaan täydellä teholla? 

Jo aiemmin on todettu, että kovatehoinen intervalliharjoittelu eli HIIT kohottaa tehokkaasti kuntoa sekä lisää koko kehon insuliiniherkkyyttä. Marja Heiskasen väitöstutkimuksessa selvisi, että myös sydän reagoi jo kahden viikon liikuntaharjoitteluun: sekä HIIT-harjoittelu että kestävyysharjoittelu vähensi oikean kammion glukoosin käyttöä sekä suurensi sen tilavuutta terveillä keski-ikäisillä miehillä.

– Hämmästyttävintä on se, kuinka pienellä määrällä HIIT-harjoittelua havaittiin selkeitä muutoksia aiemmin liikuntaa harrastamattomilla miehillä. Toisaalta samanlaisia vaikutuksia saavutettiin myös perinteisellä kestävyysharjoittelulla. Kukin voi siis valita, haluaako vetää sprinttejä vai hölkkäillä, Heiskanen toteaa.

HIIT-ryhmässä koehenkilöt polkivat kuntopyörällä täydellä teholla puoli minuuttia, jota seurasi muutaman minuutin palautusjakso. Näitä sprinttejä toistettiin yhden harjoitussession aikana 4–6 kertaa, jolloin varsinaista treeniaikaa kertyi vain 2–3 minuuttia. Kahden viikon ja kuuden harjoituskerran aikana HIIT-ryhmä treenasi yhteensä 15 minuuttia. Kestävyysharjoittelua tekevä ryhmä puolestaan pyöräili leppoisammalla vauhdilla 40–60 minuuttia kerralla, jolloin harjoitusaikaa kertyi heille kahdessa viikossa yhteensä 300 minuuttia.

Liikunnan vaikutusta sydämen oikean kammion aineenvaihduntaa tutkittiin positroniemissiotomografialla (PET), jolla voidaan selvittää kuinka paljon sydänlihas käyttää glukoosia sekä rasvahappoja. Oikean kammion rakennetta ja toimintaa tutkittiin sydämen magneettikuvauksella (MRI). Väitöskirjatutkimus tehtiin Valtakunnallisessa PET-keskuksessa Turussa.

”Urheilijan sydän” on monelle tuttu termi, jolla tarkoitetaan liikunnan aiheuttamia positiivisia muutoksia sydämen vasemmassa kammiossa, joka pumppaa verta kehon eri kudoksiin. Keuhkoverenkierrosta vastaava oikea kammio sen sijaan on pitkään jäänyt vähemmälle huomiolle.

– Viime vuosina on raportoitu mielenkiintoisia tutkimuksia, joissa on osoitettu, että oikea kammio saattaa olla liikunnan aikana sydämen heikoin lenkki. Varsinkin pitkäkestoinen intensiivinen kestävyyssuoritus, kuten maratonin juokseminen, näyttäisi kuormittavan erityisesti oikean kammion toimintaa. Oikeaa kammiota käsittelevät tutkimukset ovat kuitenkin varsin harvassa. Tämä on tietääkseni ensimmäinen tutkimus, jossa selvitetään liikunnan vaikutusta oikean kammion aineenvaihduntaan, Heiskanen kertoo.

Oikean kammion glukoosin käytön väheneminen sekä HIIT- että kestävyysharjoittelun seurauksena oli tutkijan mukaan hieman yllättävä löydös, sillä aiempien tutkimusten perusteella sydämen insuliiniherkkyys ja sen myötä glukoosin käyttö alenee myös eräiden sairauksien, kuten lihavuuden sekä tyypin 2 diabeteksen, johdosta. Toisaalta aiemmissa vertailututkimuksissa on havaittu, että myös pitkään harjoitelleilla kestävyysurheilijoilla sydämen vasemman kammion glukoosin käyttö on pienempää liikuntaa harrastamattomiin henkilöihin verrattuna.

– Tämä tutkimus osoitti, että oikean kammion aineenvaihdunta reagoi liikuntaan nopeasti, ja vastaava glukoosin käytön aleneminen havaittiin myös vasemman kammion puolella. Selitys ilmiölle on kuitenkin vielä epäselvä, Heiskanen sanoo.

Väitöstutkimuksessa samat liikuntainterventiot toistettiin myös tyypin 2 diabetesta tai diabeteksen esiastetta sairastavilla henkilöillä, joilla sydämen insuliiniherkkyys on useimmiten alentunut terveisiin verrattuna. Heillä kumpikaan harjoittelumuoto ei kuitenkaan aiheuttanut tilastollisesti merkitseviä muutoksia oikean kammion aineenvaihduntaan. Oikean kammion tilavuus ja massa kasvoi pelkästään kestävyysharjoittelulla, mutta ei HIIT-harjoittelulla.

– Diabeetikon sydämen kannalta kestävyysharjoittelu saattaa olla hieman parempi harjoittelumuoto, mutta toisaalta monet koko kehon muuttujat paranivat yhtä lailla sekä HIIT- että kestävyysharjoittelulla: esimerkiksi verenpaine ja leposyke laskivat sekä koko kehon insuliiniherkkyys kasvoi. Diabeetikoiden kohdallakin voidaan edetä omien mieltymysten mukaisesti lääkärin ohjeet huomioiden, Heiskanen toteaa.

FM, LitM Marja Heiskanen esittää väitöskirjansa Right ventricular metabolic responses to high-intensity interval and moderate-intensity continuous training: studies by positron emission tomography julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 9. kesäkuuta.

Vastaväittäjänä on professori Jari Laukkanen (Itä-Suomen yliopisto) ja kustoksena professori Juhani Knuuti (Turun yliopisto). Tilaisuus on suomenkielinen.

FM, LitM Marja Heiskanen on syntynyt vuonna 1983 ja kirjoittanut ylioppilaaksi Turun lyseon lukiossa 2002. Heiskanen suoritti korkeakoulututkintonsa Turun yliopistossa vuonna 2007 (FM) ja Jyväskylän yliopistossa 2015 (LitM). Väitöksen alana on kliininen fysiologia ja isotooppilääketiede. Heiskanen työskentelee Turun yliopistossa tohtorikoulutettavana.