Fizjologia treningu - wskaźniki stanu wytrenowania cz. II

Mimo długich i licznych badań zrozumienie fizjologii wysiłku fizycznego cały czas nastręcza trudności a wiele pytań wciąż czeka na odpowiedź. Wyłonione znaczniki niby jednoznacznie określają pewne mechanizmy jednak interpretacja badaczy i trenerów często podważających jedne a poważających drugie nie jest jednoznaczna. Widać to także po serwisach internetowych polskich i zagranicznych traktujących o tym temacie.

zdj. www.http://communities.washingtontimes.com

Na szczęście jedynym niezaprzeczalnym markerem, który zawsze jednoznacznie będzie pozwalał ocenić wydolność fizyczną biegacza, jest wynik uzyskany w zawodach sportowych. Wynik mierzony w godzinach, minutach, sekundach, co prawda zależny od pogody, trasy biegu czy ostatniej przespanej nocy, z pewnością wskaże skutecznie poziom wytrenowania. Niestety nie zawsze mamy szansę startować, co więcej w niektórych okresach treningowych jest to nawet niewskazane. Wtedy z pomocą przychodzą nam wskaźniki wysiłku fizycznego pozwalające świadomie skonstruować plan treningowy czy też zdobyć wiedzę z jaką formą wchodzimy w nowy sezon.

Najbardziej podstawowym markerem stanu wytrenowania, i najbardziej polecanym do niedawna, jest pułap tlenowy (VO2max; 1, 2, ). Jego miarą jest największa ilość tlenu jaką zużywa organizm w ciągu minuty, a jednostkami są ml/min, l/min i ml/kg/min. W wielu badaniach wyniki świadczące o wysokiej wydolności fizycznej jednoznacznie korelowały z wysokim poziomem pułapu tlenowego, stąd stał się on jednym z kryteriów oceny wytrenowania zawodnika. Co więcej wartości przekraczające 70ml/kg/min cechowały sportowców osiągających sukcesy międzynarodowe w konkurencjach wytrzymałościowych (najwyższe wśród kobiet 70-77ml/kg/min, zaś u mężczyzn 80-86 ml/kg/min), a niższe poniżej 10ml/kg/min wśród pacjentów są przeciwwskazaniem do dużych zabiegów torakochirurgicznych. Ten obiektywny wydawałoby się wskaźnik stracił na znaczeniu, gdy zauważono, że dwaj biegacze posiadający podobny poziom pułapu tlenowego uzyskiwali inne wyniki w biegu długodystansowym czy maratońskim. Ciekawym zjawiskiem była również inna percepcja zmęczenia odczuwana na podobnym odsetku VO2max, na czym wyrażanie intensywności wysiłku poprzez %VO2max straciło obiektywizm (1). To sprawiło, że badacze zaczęli poszukiwać innych markerów wyjaśniających zachodzące procesy podczas długotrwałych wysiłków.

Testowanie poziomu pułapu tlenowego w warunkach terenowych jest praktycznie niemożliwe.. Badacze stworzyli szereg testów laboratoryjnych pozwalających zmierzyć wartość VO2max pośrednio (test Astrand-Rhyming, test Margarii, formuła Foxa, test PWC170 i jego odmiany) i bezpośrednio (przy pomocy worków Douglasa, z zastosowaniem ergospirometrów; 1). Na szczęście niektórzy fizjolodzy wpadli na pomysł, aby stworzyć wzory (przedstawione w ramce obok; 1, 3) pozwalające oszacować wielkość pułapu na podstawie prób biegowych czy też wielkości tętna. Oczywiście taki pośredni pomiar obarczony jest błędem, jednak z pewnością w przybliżeniu określa stan wytrenowania i wartość VO2max.

Trening służący zwiększeniu pułapu tlenowego to praktycznie każdy trening wytrzymałościowy. Na uwagę zasługuję jednak fakt, że maksymalna wartość VO2max jest w dużym stopniu uwarunkowana genetycznie (1, 4, 8) i jej trening na samym początku daje dobre rezultaty, jednak w miarę zaawansowania treningowego zmiany są coraz mniejsze, aż do całkowitej stabilizacji na pewnym poziomie(1). Wpływ na to ma niewątpliwe zestaw czynników, od których zależy jego wielkość (głównie chodzi o funkcjonowanie układu krążeniowo-oddechowego, przepływ i metabolizm mięśniowy), a do najważniejszych zalicza się: objętość minutową serca, koncentrację hemoglobiny we krwi, gęstość kapilar w mięśniach, typ włókien mięśniowych, liczbę mitochondriów jak i aktywność enzymów oksydacyjnych w mitochondriach (1). Oczywiście nie ma co się poddawać i za złe wyniki obarczać winą własnych przodków. Te wszystkie procesy poprawiające pułap tlenowy można wytrenować w znacznym stopniu ponad poziom spoczynkowy i w ten sposób stworzyć bazę pod lepszą adaptację do długotrwałych wysiłków fizycznych. Jak pokazują badania ważność VO2max jest niepodważalna, jednak mimo posiadania przez światowej klasy biegaczy długo- i średniodystansowych wyższych wartości od maratończyków, ustępują im prędkością biegu przy progu mleczanowym (V-LT) co w przypadku dłuższego dystansu rzutuje na uzyskiwane rezultaty (1). Ten kolejny bardzo ważny marker wytrenowania omówimy później zajmując się najpierw pojęciem bardziej podstawowym jakim jest HRmax.

Tętno maksymalne (właściwie jego częstość - HRmax) jest kluczowym pojęciem jeśli chodzi o wysiłek fizyczny. Bardzo ważnym „narzędziem” diagnostycznym służącym ocenie, planowaniu i kontrolowaniu planu treningowego. Jak można w prostych słowach je opisać? Parafrazując autora (5) można powiedzieć, że jest to maksymalna liczba rytmicznych rozciągań ścian naczyń tętniczych (1) wywołanych gwałtownymi zmianami ciśnienia krwi, powstałych poprzez skurcze i rozkurcze komór serca. Upraszczając dalej to maksymalna liczba uderzeń serca umownie określana w ciągu jednej minuty. Wartość tego parametru wykazuje niewielkie różnice międzyosobnicze natomiast zmienia się wraz z wiekiem. U dzieci i młodzieży do lat 20 przewyższa 200 ud./min, a po przekroczeniu 20 roku życia maleje o ok. 10ud./min w ciągu 10 lat. W wielu badaniach wykazano, że kąt nachylenia krzywej przedstawiającej zależność między HR a obciążeniem względnym wyrażonym w %VO2max u osób w tym samym wieku nie zależy od wydolności fizycznej (1). Oznacza to, iż zarówno tętno sportowca jak i zupełnego amatora ma taką samą wartość przy obciążeniu np. 60%VO2max. Ta ważna zależność na podstawie HR pozwala w przybliżeniu określać wielkość obciążenia względnego (1) i np. wyliczać strefy treningowe.

Oczywiście, aby wyliczyć wielkość obciążenia na podstawie częstości tętna trzeba znać jego wartość maksymalną (HRmax). W trakcie kolejnych prac badawczych stworzono wzory pozwalające oszacować HRmax czy to na podstawie wieku (popularny 220-wiek; 1, 5, 6) czy nawet płci czy wagi (5 – autor podaje ich sporą liczbę). Zdecydowanie posiadają one sporą granicę błędu i są polecane osobom niezaawansowanym dopiero co rozpoczynającym swoja przygodę z treningiem lub posiadającym spore przeciwwskazania zdrowotne do krańcowych wysiłków. Jeżeli nie należysz do tej grupy zdecydowanie lepiej zaufać bezpośredniemu pomiarowi i wykonać test lub najzwyczajniej w świecie skorzystać z opcji „zapamiętywania” przez pulsometr najwyższego tętna w trakcie zawodów biegowych (oczywiście musi to być start na maksa). Testy do obliczania HRmax są o tyle proste i wiarygodne o ile potrafisz się krańcowo zmęczyć. Wg niektórych (7) najlepiej nadają się do tego kilkunastominutowe testy schodkowe, podczas których obciążenie wzrasta co kilka minut o odczuwalną wartość, aż do odmowy. Inni (5) polecają albo pokonanie najpierw w maksymalnym tempie 1500m po czym jeszcze szybciej kolejne 100m albo przebiegnięcie 3 jednominutowych odcinków w maksymalnym tempie przeplatanych 2 w truchcie. Wartość HRmax mierzymy zaraz po zaprzestaniu wysiłku (7; zwraca uwagę, że czasem HR kilka sekund po wzrasta) na tętnicy szyjnej albo odczytujemy z pulsometru. Znając wartość maksymalną częstości uderzeń serca jesteśmy w stanie już świadomiej planować swój trening biegowy poprzez wyznaczenie odpowiednich stref. Dla jeszcze większej optymalizacji warto by było poznać HR przy którym osiągamy próg mleczanowy.

Próg mleczanowy (LT), jako marker stanu wytrenowania, w ostatnich dekadach znacznie zyskał na wartości. Właśnie jego istnieniu i różnemu położeniu podczas krzywej wysiłku badacze wyjaśniali inne wyniki u biegaczy posiadających podobny poziom pułapu tlenowego czy subiektywne odczuwanie wysiłku przy podobnym %VO2max. Podłożem jego odkrycia było zjawisko wzrastającego poziomu kwasu mlekowego podczas wysiłku fizycznego (1, 2). Wyjaśnijmy czym właściwie jest ten próg mleczanowy (LT). Badacze i autorzy (1, 2, 8, 9, 10, 11, 12) progiem mleczanowym nazywają taką intensywność wysiłku, po przekroczeniu której stężenie mleczanu we krwi przekracza poziom spoczynkowy i systematycznie wzrasta. Niektórzy (9, 10, 13, 14) dopełniają tę definicję dodając, że wtedy utylizacja mleczanu nie jest w stanie zniwelować jego nadprodukcji. Tutaj niestety kończy się jasność i jednoznaczność dyskusji na ten temat wśród cytowanych autorów. Występowanie progu w różnych źródłach jest różnie umiejscawiane. U zdrowych nietrenujących są to wartości rzędu 30-50%VO2max (1), 40%VO2max (7)ok. 50%Vo2max (15), 50-60%VO2max (10) lub 60%VO2max (9). Trenujący biegacze wg autorów posiadają LT przy obciążeniu 65-80%Vo2max (9), 75%VO2max (2), 80-90%VO2max (12), a nawet 85-90%VO2max (11, 15). Inni podają wartości 50-80%VO2max (13) lub u kobiet 165-180ud./min a u mężczyzn 175-185ud./min (8). Co ciekawe najwyższe wartości, podawane u niektórych jako występujące u światowej klasy biegaczy, to 70-80%VO2max (10), 80-90%VO2max (9) lub 90%VO2max (1, 15).

Rozbieżność prezentowanych danych może wynikać z faktu, że obok pojęcia progu mleczanowego powstało wiele bliskoznacznych, często rozumianych jako pierwotny LT. Biorąc pod uwagę narastający poziom mleczanu we krwi (powstaje pod wpływem glikolizy beztlenowej), badacze zaczęli szukać punktu, przy którym praca beztlenowa zaczyna znów dominować nad pracą tlenową. Powstałe pojęcia OBLA i PPA (z ang.AnT - Anaerobic threshold) zaczęły być utożsamiane przez wielu z LT i stosowane zamiennie (7, 8, 11, 12, 14, 15, 16). Niektórzy (1, 10) natomiast wyraźnie oddzielili je od siebie krytykując bliskoznaczność. 

Dalsze wyjaśnianie w kolejnej części...
Wróć do poprzedniej części...