SW 1-2_2002 - internet

58
ia
m
e
ch
o
i
b
ia,
g
rtu
o
l
o
o
p
j
s
z
i
F
Przy doborze intensywnoœci obci¹¿eñ w treningu
wytrzyma³oœciowym nale¿y tak¿e braæ pod uwagê
uwarunkowania metodyczne testów, stosowanych do oznaczenia
zasadniczych wskaŸników fizjologicznych wydolnoœci fizycznej
zawodników.
Andrzej Klusiewicz, Ryszard Zdanowicz
Próg beztlenowy
a stan maksymalnej
równowagi mleczanowej
– uwagi praktyczne
W artykule omówiono dane piœmiennictwa na temat mo¿liwoœci wykorzystywania
w ocenie wydolnoœci fizycznej oraz planowaniu intensywnoœci obci¹¿eñ treningowych zawodników wskaŸników fizjologicznych, uzyskiwanych przy pomiarze
progu beztlenowego oraz stanu maksymalnej równowagi mleczanowej. G³ówn¹
uwagê zwrócono na drug¹ z wymienionych procedur oraz relacje, zachodz¹ce
pomiêdzy zmiennymi w ró¿nych testach fizjologicznych, poniewa¿ to one decyduj¹ o stopniu ich wykorzystania w praktyce treningu sportowego.
S£OWA KLUCZOWE: wydolnoœæ fizyczna – intensywnoœæ obci¹¿eñ treningowych
– próg beztlenowy – stan maksymalnej równowagi
mleczanowej.
Z Zak³adu Fizjologii Instytutu Sportu w Warszawie.
„Sport Wyczynowy” 2002, nr 1-2/445-446
58
Próg beztlenowy a stan maksymalnej równowagi mleczanowej...
W ocenie przebiegu adaptacji wysi³kowej zawodników, zw³aszcza wœród
uprawiaj¹cych „wytrzyma³oœciowe”
dyscypliny sportu, oraz przy planowaniu intensywnoœci obci¹¿eñ treningowych wykorzystywane s¹ powszechnie
wskaŸniki progu beztlenowego – górnej wartoœci obci¹¿enia, przy którym
podczas wykonywanej pracy g³ówn¹ rolê
odgrywa metabolizm tlenowy – 15, 17.
W ci¹gu ostatnich kilku lat stosuje siê
tak¿e, zw³aszcza w doborze obci¹¿eñ
treningowych, wskaŸnik stanu maksymalnej równowagi mleczanowej
(Maximal Lactate Steady State – MLSS)
(1-5, 9), który wyznacza górna wartoœæ
stê¿enia mleczanu we krwi podczas wysi³ku o sta³ej intensywnoœci, gdy zachowana jest równowaga pomiêdzy jego
produkcj¹ a utylizacj¹ (10, 11).
Wydaje siê wiêc potrzebne szersze
omówienie, na podstawie wczeœniejszych oraz aktualnych danych literatury, mechanizmów fizjologicznych, na
których opieraj¹ siê oceny progu beztlenowego i stanu maksymalnej równowagi mleczanowej.
Metabolizm mleczanu
w czasie wysi³ku fizycznego
Istniej¹ rozbie¿ne hipotezy, dotycz¹ce przyczyn powstawania kwasu mlekowego w komórkach miêœniowych podczas wysi³ku fizycznego (28). Czêœæ
autorów wskazuje na niedostateczne zaopatrzenie pracuj¹cych miêœni w tlen,
inni uwa¿aj¹, ¿e jakkolwiek hipoksja
mo¿e wp³ywaæ na wzrost produkcji kwasu mlekowego, to jednak wiêksze znaczenie ma stymulacja ß-adrenergiczna
59
miêœni szkieletowych jako czynnik,
przyspieszaj¹cy proces glikogenolizy.
G³ówn¹ rolê odgrywa przy tym adrenalina, której zwiêkszone wydzielanie powoduje, ¿e tempo powstawania kwasu
pirogronowego przekracza mo¿liwoœci
jego utleniania w mitochondriach i czêœæ
tego zwi¹zku ulega przemianie w kwas
mlekowy. Akumulacja kwasu mlekowego powoduje wzrost stê¿enia jonów wodorowych w cytoplazmie komórek miêœniowych, ograniczaj¹c ich zdolnoœci do
skurczów (zmniejsza siê tempo resyntezy ATP, zostaje upoœledzona funkcja
aparatu kurczliwego).
Opisane procesy stanowi¹ zasadnicz¹, chocia¿ nie jedyn¹, przyczynê zmêczenia miêœni. Stê¿enie mleczanu we
krwi zale¿y nie tylko od nasilenia jego
produkcji, ale równie¿ od tempa eliminacji, w której udzia³ bior¹ g³ównie:
miêœnie szkieletowe, miêsieñ sercowy,
w¹troba i nerki. OdpowiedŸ na pytanie:
Który z wymienionych procesów odgrywa dominuj¹c¹ rolê, oraz w jakim stopniu podlegaj¹ one wp³ywowi treningu?
– stanowi nadal przedmiot zainteresowania badaczy (28).
Wp³yw treningu na obni¿enie siê
stê¿enia mleczanu we krwi (oceniany
zwykle odpowiedzi¹ na wysi³ek testowy) najczêœciej t³umaczony jest jako
efekt zmniejszonej produkcji mleczanu
lub zwiêkszonego tempa jego utylizacji albo te¿ jako wypadkowa obu tych
procesów.
Bardziej szczegó³owe omówienie
metabolizmu mleczanu w czasie wysi³ku fizycznego przekracza zakres niniejszego opracowania, dlatego zainteresowanych tym zagadnieniem czytelników
59
60
Andrzej Klusiewicz, Ryszard Zdanowicz
odsy³amy do opracowania Koz³owskiego i Nazar (18).
Ocena wysi³kowych zmian stê¿enia
mleczanu we krwi powinna uwzglêdniaæ te czynniki, które potencjalnie
mog¹ wp³ywaæ na wielkoœæ wymienionej reakcji (28, 30). Wœród g³ównych
nale¿y wymieniæ czynniki, zwi¹zane
z sam¹ procedur¹ badania i rodzajem
stosowanego testu (szczegó³owe omówienie w dalszej czêœci pracy), a tak¿e miejscem pobrania próbki krwi
(krew kapilarna, ¿ylna, têtnicza). Kolejn¹ grupê stanowi¹ czynniki wewn¹trzosobnicze: sk³ad w³ókien miêœniowych i stopieñ ich rekrutacji (wykazano wysokie dodatnie korelacje
pomiêdzy wartoœci¹ progu beztlenowego a zawartoœci¹ w³ókien wolnokurczliwych oraz ujemne korelacje pomiêdzy zawartoœci¹ w³ókien wolnokurczliwych a powysi³kowym stê¿eniem
mleczanu), dostêpnoœæ substratów
energetycznych (wielkoœæ wewn¹trzmiêœniowych zasobów glikogenu), stan
równowagi kwasowo-zasadowej krwi,
stosowanie u¿ywek (np. kofeiny), stan
adaptacji treningowej (np. w wyniku
przetrenowania obserwuje siê, przy stê¿eniu wynosz¹cym 4 mmol/l, paradoksalne przesuniêcie progu beztlenowego
w kierunku wy¿szych intensywnoœci, co
mo¿e b³êdnie sugerowaæ poprawê zdolnoœci wysi³kowej). Istotne znaczenie
maj¹ równie¿ takie czynniki zewnêtrzne, jak: wysokoœæ nad poziomem morza
(wysi³ek wykonany w warunkach hipoksji wysokoœciowej powoduje wy¿sze stê¿enia mleczanu we krwi w porównaniu do warunków kontrolnych),
temperatura otoczenia (d³ugotrwa³y
wysi³ek w wysokiej temperaturze trwa
krócej, a mimo to nastêpuje wzrost powysi³kowego stê¿enia mleczanu we
krwi).
Wymienione wy¿ej czynniki wskazuj¹ na koniecznoœæ standaryzacji warunków przy ocenie wysi³kowych zmian stê¿enia mleczanu we krwi. W przypadku
sportowców oznacza to, ¿e trening w
dniu poprzedzaj¹cym przeprowadzenie
testów wysi³kowych powinien mieæ
umiarkowan¹ intensywnoœæ, aby nie spowodowa³ zasadniczych zmian zawartoœci
glikogenu miêœniowego. Zaleca siê w
tym okresie stosowanie diety mieszanej,
a przyjmowanie wszelkiego rodzaju substancji wspomagaj¹cych oraz u¿ywek
powinno byæ zaniechane, albo przynajmniej œciœle kontrolowane.
60
Istota mleczanowego
progu beztlenowego
Podczas wysi³ku fizycznego o stopniowo wzrastaj¹cym obci¹¿eniu, w pocz¹tkowej jego fazie, zapotrzebowanie
energetyczne pracuj¹cych miêœni niemal
w ca³oœci pokrywane jest przez tlenowe
procesy metaboliczne. Przejawem tego
jest, miêdzy innymi, liniowy wzrost poboru tlenu oraz brak widocznych zmian
stê¿enia mleczanu we krwi, które utrzymuje siê na poziomie, zbli¿onym do spoczynkowego. Po przekroczeniu intensywnoœci wysi³ku, wynosz¹cej oko³o
40%VO2max, daj¹ siê zauwa¿yæ pierwsze, pocz¹tkowo niewielkie, zmiany
stê¿enia mleczanu we krwi, œwiadcz¹ce o w³¹czeniu siê przemian beztlenowych w procesy energetycznego zabezpieczenia pracuj¹cych miêœni. Powy¿-
Próg beztlenowy a stan maksymalnej równowagi mleczanowej...
szy moment okreœlony zosta³ mianem
progu mleczanowego lub te¿ progu
tlenowego. W odniesieniu do niego
jako progow¹ przyjmuje siê czêsto
wartoœæ stê¿enia mleczanu 2 mmol/l.
W œwietle jednej z hipotez (22) pod³o¿em wysi³kowych zmian stê¿enia mleczanu we krwi jest aktywnoœæ poszczególnych rodzajów w³ókien miêœniowych. Przy niskiej intensywnoœci wysi³ku wy¿sz¹ aktywnoœæ przejawiaj¹
w³ókna wolnokurczliwe (typu I), bogate w mitochondria i charakteryzuj¹ce
siê du¿¹ aktywnoœci¹ enzymów utleniaj¹cych. Dalszy wzrost mocy wysi³ku powoduje w³¹czanie siê w³ókien szybkokurczliwych (typu IIa i IIb) o du¿ej aktywnoœci enzymów glikolitycznych.
Przy intensywnoœci wysi³ku bliskiej
70-80% VO2max, gdy tempo eliminacji
mleczanu nie nad¹¿a za tempem jego
powstawania, dochodzi do akumulacji,
czego dowodem jest gwa³towny wzrost
stê¿enia mleczanu we krwi. Na drodze
doœwiadczalnej ustalono (10, 19), i¿
maksymalny poziom równowagi miêdzy
wytwarzaniem i eliminacj¹ mleczanu
wystêpuje œrednio przy stê¿eniu, wynosz¹cym 4 mmol/l. St¹d te¿ tê wartoœæ
uwa¿a siê za kryterium progu beztlenowego, nazywanego równie¿ „pocz¹tkiem akumulacji mleczanu we krwi” –
OBLA (21).
Wyznaczanie progu tlenowego i beztlenowego stanowi obecnie jedn¹ z podstawowych metod diagnostycznych,
stosowanych w ocenie wydolnoœci tlenowej sportowców w warunkach laboratoryjnych (7). Próby praktycznego
wykorzystania progu beztlenowego
jako wskaŸnika doboru intensywnoœci
61
obci¹¿eñ treningowych zaowocowa³y,
z kolei, opracowaniem szeregu metod
wyznaczania indywidualnego progu
beztlenowego (IAT) (14, 24), uwzglêdniaj¹cego osobnicze zró¿nicowanie sk³adu w³ókien miêœniowych oraz aktualnej
adaptacji metabolicznej. W tym przypadku próg beztlenowy wyznaczany jest nie
przy standardowym stê¿eniu mleczanu
we krwi, wynosz¹cym 4 mmol/l, ale przy
wartoœci stê¿enia tego metabolitu, odpowiadaj¹cej rzeczywistemu poziomowi
równowagi mleczanowej.
Istnieje jednak pewna niedogodnoϾ
przy pos³ugiwaniu siê wynikami badañ
laboratoryjnych w bie¿¹cej kontroli obci¹¿eñ treningowych. Wi¹¿e siê ona
z metodyk¹ wyznaczania progu beztlenowego. W najczêœciej stosowanych
próbach wysi³kowych czas stopniowanego obci¹¿enia nie przekracza 3-5
minut. Okreœlona w tych warunkach indywidualna zale¿noœæ miêdzy zmianami stê¿enia mleczanu we krwi a czêstoœci¹ skurczów serca nie daje siê w pe³ni ekstrapolowaæ na obci¹¿enia o d³u¿szym czasie trwania. Dlatego pos³ugiwanie siê wy³¹cznie wskaŸnikiem czêstoœci skurczów serca do sterowania obci¹¿eniami treningowymi, bez przeprowadzenia odpowiedniej weryfikacji za
pomoc¹ kontrolnych pomiarów stê¿enia
mleczanu, mo¿e byæ Ÿród³em zasadniczych b³êdów i niepowodzeñ treningowych. Wspomnian¹ weryfikacjê nale¿y
prowadziæ w naturalnych warunkach
treningu z czêstotliwoœci¹ co 4-6 tygodni, dostosowan¹ do zmieniaj¹cych siê
podokresów treningowych. W œwietle
powy¿szego staje siê zrozumia³e, dlaczego badacze rozpoczêli intensywne
61
62
Andrzej Klusiewicz, Ryszard Zdanowicz
prace nad wynalezieniem odpowiednich
metod, umo¿liwiaj¹cych bardziej dok³adne wyznaczanie stanu maksymalnej
równowagi mleczanowej.
stwierdza³ równowagê lub obni¿anie siê
stê¿enia mleczanu we krwi, to w kolejnych dniach stosowa³ wysi³ki o obci¹¿eniu wy¿szym o 3 do 10%. Natomiast
gdy ju¿ przy pierwszym obci¹¿eniu
wzrost stê¿enia mleczanu przekracza³
1 mmol/l, w nastêpnych konieczne
by³o zastosowanie obci¹¿eñ o mniejszej mocy.
Sposób wyznaczania
stanu maksymalnej
równowagi mleczanowej
Zgodnie z procedur¹ Hecka i wspó³pr. (10, 11) stan maksymalnej równowagi mleczanowej (MLSS) okreœla
najwy¿sze stê¿enie mleczanu we krwi,
które nie ulega zmianom wiêkszym ni¿
o ±1,0 mmol/l w czasie koñcowych 20
minut wysi³ku o sta³ym obci¹¿eniu. Najczêœciej jest to wartoœæ œrednia z pomiarów wykonanych w 15., 20., 25. i 30.
minucie testu (ryc. 1).
Zazwyczaj do okreœlenia MLSS niezbêdne jest kilkakrotne wykonanie
przez badanego 30-minutowego wysi³ku o sta³ym obci¹¿eniu. Beneke (1)
jako wyjœciowe obci¹¿enie wysi³kowe
zastosowa³ wysi³ek o mocy równej 60%
najwy¿szej mocy, uzyskanej w teœcie
o stopniowanej intensywnoœci. Je¿eli
w czasie 30 minut pracy z tak¹ moc¹
Ryc.1. Stê¿enie mleczanu we
krwi w 30-minutowym wysi³ku o sta³ej intensywnoœci na
poziomie i powy¿ej MLSS na
ergometrze wioœlarskim.
Symbolem * oznaczono
istotnoœæ ró¿nic.
Opracowano na podstawie
pracy Beneke (1).
62
Relacje pomiêdzy
wskaŸnikami obci¹¿eñ na
poziomie progu beztlenowego
oraz w stanie maksymalnej
równowagi mleczanowej
Zagadnienie to by³o przedmiotem
badañ, w których uczestniczy³o 9 wioœlarzy, reprezentuj¹cych wysoki poziom sportowy (1). Wykonywali oni na
ergometrze wioœlarskim 3-minutowe
wysi³ki o stopniowanej intensywnoœci,
przedzielone 30-sekundow¹ przerw¹.
Metod¹ Madera wyznaczano próg beztlenowy dla stê¿enia mleczanu we krwi
4 mmol/l (AT4) oraz metod¹, opisan¹
przez Stegmanna i Kindermanna (24),
indywidualny próg beztlenowy (IAT).
63
Próg beztlenowy a stan maksymalnej równowagi mleczanowej...
U¿ywaj¹c wczeœniej opisanej procedury,
wyznaczano tak¿e MLSS.
Zwykle oczekuje siê, ¿e obci¹¿enie
progowe powinno byæ zbli¿one do wartoœci, odpowiadaj¹cych stanowi maksymalnej równowagi mleczanowej. Tymczasem w omawianych badaniach wioœlarzy zarówno AT4, jak i IAT przewy¿sza³y MLSS (tab. 1). Wzglêdne wartoœci mocy na poziomie obu progów beztlenowych oraz MLSS wynosi³y odpowiednio 80±6, 80±6 i 71±5% najwy¿szej mocy, zarejestrowanej podczas testu o stopniowanej intensywnoœci. Nie
stwierdzono ró¿nic w wartoœciach œredniej mocy progowej dla AT4 i IAT, ale
w indywidualnych przypadkach by³y
one znaczne (ryc. 2). Natomiast wielkoœæ obci¹¿enia wysi³kowego, równa
100% wartoœci IAT u poszczególnych
badanych, nie odpowiada³a stanowi
maksymalnej równowagi mleczanowej.
Zwykle by³a nieco ni¿sza. W zwi¹zku
z tym zalecono, a¿eby w treningu wytrzyma³oœciowym zastosowaæ intensywnoœci obci¹¿enia, odpowiadaj¹ce
95% IAT.
Tabela 1
Stê¿enie mleczanu we krwi oraz
obci¹¿enia wysi³kowe, wyznaczone
w teœcie o stopniowanej intensywnoœci
i w testach o sta³ej intensywnoœci
na ergometrze wioœlarskim (1)
Badany
MLSS P-MLSS
(mmol/l) (W)
AT4
(W)
IAT
(W)
1
2,5
232
270
259
2
2,9
263
312
286
3
3,3
244
273
295
4
3,3
261
293
304
5
2,6
242
372
266
6
3,3
290
315
321
7
4,1
264
278
293
8
2,9
259
305
313
9
2,2
241
260
247
Œrednia
3,0±0,6 255±18 287±21 287±25
±SD
MLSS – stê¿enie mleczanu we krwi dla stanu
maksymalnej równowagi mleczanowej, P-MLSS –
wartoœci mocy dla MLSS, AT4 – próg beztlenowy dla stê¿enia mleczanu 4 mmol/l, IAT – indywidualny próg beztlenowy.
Ryc. 2. Korelacja prosta
miêdzy wartoœciami mocy
progowej dla progu 4 mmol
(AT4) i progu indywidualnego (IAT) na ergometrze wioœlarskim. Opracowano na
podstawie pracy Beneke (1).
63
64
Andrzej Klusiewicz, Ryszard Zdanowicz
Z innych badañ, w których testy wysi³kowe wykonywano na ergometrze rowerowym i bie¿ni mechanicznej, wynika natomiast, ¿e obci¹¿enia wysi³kowe,
odpowiadaj¹ce IAT, mog¹ odnosiæ siê
tak¿e do MLSS (chocia¿ nie dotyczy³o to
wszystkich badanych) (27). W tej sytuacji
sugerowano, tak samo jak w badaniach
wioœlarzy, stosowanie w intensywnym treningu wytrzyma³oœciowym obci¹¿enia,
odpowiadaj¹cego 95% (92-100%) IAT,
a dla treningu o intensywnoœci mniejszej
– 85% (80-92%) IAT.
W odró¿nieniu od cytowanych prac,
w badaniach biegaczy œrednio- i d³ugodystansowców (6) oraz kolarzy (29),
wartoœci, odpowiadaj¹ce IAT, uznano za
w³aœciwe przy ustalaniu obci¹¿eñ dla
wysi³ków o sta³ej intensywnoœci, trwaj¹cych krócej ni¿ 30 minut. Dodatkowo
wykazano (12), ¿e obci¹¿enia na poziomie IAT nie wywo³uj¹ istotnych zmian
stê¿enia mleczanu pomiêdzy 10. a 30.
minut¹ submaksymalnego wysi³ku, niezale¿nie od tego, czy wykonywano je na
pocz¹tku, w po³owie, czy te¿ po zakoñczeniu 8-tygodniowego treningu wytrzyma³oœciowego.
Mo¿na przypuszczaæ, ¿e ró¿nice
pomiêdzy obci¹¿eniami wysi³kowymi,
odpowiadaj¹cymi MLSS i IAT, zale¿¹
od metodyki testu o stopniowanej intensywnoœci. Kiedy w badaniach wioœlarzy,
przeprowadzonych tak¿e na ergometrze
wioœlarskim (16, 31), zastosowaliœmy
5-minutowe (a wiêc d³u¿sze) wysi³ki
o stopniowanej intensywnoœci, podobnie jak Beneke (1), nie stwierdziliœmy
istotnych ró¿nic pomiêdzy wartoœciami
wskaŸników wysi³kowych dla IAT (wyznaczonego metod¹ Keula i wspó³pr., 14)
oraz AT4. Po zastosowaniu w 30-minutowym wysi³ku o sta³ej intensywnoœci
obci¹¿enia, odpowiadaj¹cego IAT oraz
przekraczaj¹cego ten wskaŸnik (ryc. 3),
stê¿enie mleczanu na poziomie IAT nie
Ryc. 3. Przebieg zmian stê¿enia mleczanu we krwi i czêstoœci skurczów serca (HR) podczas 30-minutowego wysi³ku na ergometrze wioœlarskim ze sta³¹ moc¹ na poziomie oraz powy¿ej indywidualnego
progu beztlenowego – IAT (Zdanowicz i wspó³pr., 31).
64
Próg beztlenowy a stan maksymalnej równowagi mleczanowej...
zmieni³o siê istotnie i wynosi³o 3,3±1,1
mmol/l, natomiast w wysi³ku nadprogowym obserwowano stopniowy istotny
jego wzrost do wartoœci 6,0±1,5 mmol/l.
Pozwala³o to na wyci¹gniêcie wniosku,
¿e wskaŸnik IAT mo¿e s³u¿yæ dla wyznaczenia obci¹¿eñ treningowych o submaksymalnej intensywnoœci.
Stwierdzone istotne ró¿nice w wartoœciach czêstoœci skurczów serca (HR)
w pocz¹tkowej i koñcowej fazie wysi³ku, zarówno przy obci¹¿eniu progowym,
jak i nadprogowym (ryc. 3), wskazuj¹, ¿e
dla utrzymania intensywnoœci wysi³ku na
poziomie, odpowiadaj¹cym wartoœci
progu beztlenowego (np. mocy progowej
wios³owania, prêdkoœci progowej biegu,
p³ywania itd.), nale¿y pos³ugiwaæ siê
zakresami HR, a nie jedn¹ sta³¹ jej wartoœci¹. Przyrosty HR, od rozpoczêcia testu do zakoñczenia 30. minuty wysi³ku
z intensywnoœci¹, odpowiadaj¹c¹ poziomowi MLSS dla biegaczy lub kolarzy, wynosz¹ oko³o 6-7% HRmax (23).
65
Na przyk³ad dla wartoœci Hrmax, równej 185-195 sk./min, wymienione przyrosty bêd¹ stanowiæ oko³o 12 sk./min
(4 sk./min co 10 minut).
Przy doborze intensywnoœci obci¹¿enia w treningu wytrzyma³oœciowym nale¿y braæ pod uwagê uwarunkowania
metodyczne stosowanych testów. Dowodzi tego porównanie wielkoœci wskaŸników AT4, wyznaczonych podczas ró¿nego rodzaju testów o stopniowanej intensywnoœci, wykonywanych przez p³ywaków (13). Wykazano, ¿e zale¿nie od
wariantów tych testów ulega³y zmianie
nie tylko wartoœci prêdkoœci i HR na
poziomie AT4, lecz tak¿e wartoœci powysi³kowego stê¿enia mleczanu we krwi
(11,9-14,9 mmol/l) u tych samych zawodników (ryc. 4). Z tego te¿ wzglêdu
sugerowano, aby do oceny wydolnoœci
beztlenowej wykorzystywaæ testy o stopniowanej intensywnoœci o krótszym czasie trwania obci¹¿eñ wysi³kowych, zaœ
dla doboru submaksymalnych obci¹¿eñ
Ryc. 4. Zale¿noœæ stê¿enia mleczanu we krwi i czêstoœci skurczów serca (HR) w testach o stopniowanej
intensywnoœci u p³ywaków. Opracowano na podstawie pracy Keskinena i wspó³pr. (13).
65
66
treningowych testy, obejmuj¹ce wysi³ki
d³u¿sze.
Ponadto nale¿y zwróciæ uwagê, ¿e
stosowanie obci¹¿eñ, odpowiadaj¹cych
AT4, na ogó³ prowadzi do przeszacowania obci¹¿enia, niezbêdnego dla uzyskania MLSS, nawet wtedy, gdy testowe
obci¹¿enia wysi³kowe o stopniowanej
mocy trwaj¹ 4-5 minut. Skrócenie ich
czasu powoduje natomiast, ¿e wartoœci
mocy przy stê¿eniu mleczanu 4 mmol/l
s¹ jeszcze wy¿sze (ryc. 4) i jeszcze
wiêksze jest przekroczenie MLSS w d³ugotrwa³ych, submaksymalnych wysi³kach (27).
Pragn¹c wyjaœniæ, czy ró¿nice poziomów MLSS mog¹ byæ zwi¹zane z metabolicznym profilem dyscypliny sportu,
przeprowadzono badania (2), w których
wziêli udzia³ zawodnicy wysokiej klasy
– wioœlarze, kolarze, triathloniœci oraz
³y¿wiarze szybcy. Wykonali oni na ergometrze wioœlarskim, rowerowym i torze
³y¿wiarskim test wysi³kowy o stopniowanej intensywnoœci oraz 30-minutowe
submaksymalne wysi³ki o sta³ej mocy.
Okaza³o siê, ¿e stê¿enie mleczanu we
krwi badanych osób na poziomie MLSS
Ryc. 5. Stê¿enie mleczanu
we krwi na poziomie MLSS
u wioœlarzy, kolarzy i ³y¿wiarzy szybkich. W wymienionych grupach poziomy MLSS
by³y istotnie ró¿ne. Opracowano na podstawie pracy
Beneke i Duvillard (2).
66
Andrzej Klusiewicz, Ryszard Zdanowicz
Tabela 2
Stan maksymalnej
równowagi mleczanowej (MLSS)
oraz najwy¿sza moc w teœcie
o stopniowanej intensywnoœci
(Moc max) u wioœlarzy, kolarzy
i ³y¿wiarzy szybkich (opracowano
na podstawie 2 poz. piœm.)
Wioœla- Kola- £y¿wia- Ró¿nice
rze
rze
rze
(P)
MLSS
3,1±0,5 5,4±1,0 6.6±0,9 < 0,001
(mmol/l)
MLSS
(W)
316±30 258±35 301±44 < 0,01
Moc
max
(W)
417±46 359±34 384±41 < 0,01
MLSS
(%)
76±6
72±6
78±4
NS
istotnie ró¿nicuje przedstawicieli tych
dyscyplin sportu (ryc. 5, tab. 2). Zaobserwowane ró¿nice nie mia³y jednak
zwi¹zku z wielkoœci¹ mocy odpowiadaj¹cej MLSS – wyra¿on¹ w wartoœciach
bezwzglêdnych i wzglêdnych. Jednoczeœnie w grupach osób, reprezentuj¹cych
Próg beztlenowy a stan maksymalnej równowagi mleczanowej...
ka¿d¹ z badanych dyscyplin sportu,
stwierdzono istotne korelacje pomiêdzy najwy¿sz¹ moc¹ w teœcie o stopniowanej intensywnoœci a wielkoœci¹
obci¹¿enia odpowiadaj¹c¹ MLSS (wyra¿onego w W).
Wyniki tego eksperymentu wskazuj¹, ¿e kierowanie siê arbitralnie przyjêt¹ wartoœci¹ obci¹¿enia (zarówno na
poziomie AT4, jak i IAT) nie gwarantuje optymalnego doboru obci¹¿eñ
treningowych dla przedstawicieli ró¿nych dyscyplin sportu.
Zdaniem autorów omówionej pracy
ró¿nice w procedurze testów nie wyjaœniaj¹ ró¿nic w poziomach MLSS. Istotne znaczenie mo¿e tu mieæ stawianie
przed treningiem trzech badanych dyscyplin odmiennych za³o¿eñ (celów), wynikaj¹cych z tego, ¿e w wioœlarstwie wysi³ek startowy trwa œrednio 5,5-8,0 min,
w ³y¿wiarstwie szybkim – od 0,6 do 14,2
min, a w kolarstwie i triathlonie – od 50
minut do 9 godzin.
Wykazano jednak, ¿e poziomy MLSS
nie by³y zwi¹zane z metabolicznym
67
profilem badanych dyscyplin. Dla przyk³adu kolarze, specjalizuj¹cy siê w jeŸdzie na dystansach, których pokonanie
trwa d³u¿ej od wysi³ku wioœlarzy, uzyskali wy¿szy poziom MLSS. Zdaniem
autorów wskazuje to, ¿e mo¿e byæ on
odwrotnie proporcjonalny do masy
miêœni, zaanga¿owanych w danym typie wysi³ku. Dodaæ nale¿y, ¿e równie¿
w najnowszych badaniach Beneke
i wspó³pr. (5) nie stwierdzono istotnej
zale¿noœci pomiêdzy wartoœci¹ stê¿enia mleczanu dla MLSS a poziomem
zdolnoœci wysi³kowej, wyra¿onej wskaŸnikami mocy wysi³ku dla MLSS, oraz
maksymalnej mocy w teœcie stopniowanym.
Podsumowanie
Praktyczne znaczenie omawianych
tu zagadnieñ, dotycz¹cych metod fizjologicznych, które mia³yby umo¿liwiæ
dobór w³aœciwej intensywnoœci obci¹¿enia treningowego, opartych na pomiarach czêstoœci skurczów serca, polega
przede wszystkim na obni¿eniu kosztów
Ryc. 6. Porównanie skutecznoœci treningu ocenianej na
podstawie uzyskania MLSS
(% przypadków) dla grupy
³y¿wiarzy po zastosowaniu
ró¿nych wskaŸników oceny
intensywnoœci. Opracowano
na podstawie pracy Fostera i wspó³pr. (9).
67
68
Andrzej Klusiewicz, Ryszard Zdanowicz
finansowych i zwiêkszeniu komfortu
psychicznego zawodników (9).
W celu oszacowania MLSS u amerykañskich ³y¿wiarzy w praktyce treningowej pos³u¿ono siê zarówno oznaczeniami stê¿enia mleczanu we krwi, jak i pomiarami HR. Stwierdzono, ¿e bezpoœrednie pomiary stê¿enia mleczanu i wyznaczenie na tej podstawie prêdkoœci jazdy
dla zawodnika, zosta³o potwierdzone
przez uzyskanie MLSS w 81% przypadków. Natomiast zastosowanie obci¹¿eñ
treningowych, wyznaczonych na podstawie danych ca³ej grupy: wed³ug
prêdkoœci (jako % prêdkoœci maksymalnej) i wartoœci HR (jako % HRmax)
by³o skuteczne odpowiednio w 78 i 68%
przypadków (ryc. 6). Dobór obci¹¿eñ
treningowych na podstawie prêdkoœci
jazdy okaza³ siê wiêc bardziej skuteczny od wykorzystywanych do tego celu
pomiarów HR. Zasadne okaza³o siê te¿
przyjêcie dla ³y¿wiarzy jako kryterium
MLSS stê¿eñ mleczanu w zakresie od
4,0 do 6,5 mmol/l.
Nale¿y jednak zaznaczyæ, ¿e w dyscyplinach sportu, w których ze wzglêdu na warunki treningu nie s¹ mo¿liwe pomiary parametrów mechanicznych, takich jak np. prêdkoœæ biegu,
œrednia moc wios³owania itd., mo¿liwe
jest szacowanie MLSS wy³¹cznie na
podstawie pomiarów HR, które w oko³o 80% przypadków (kolarze i lekkoatleci-biegacze) umo¿liwiaj¹ trafne
przewidywanie MLSS (23).
Istnieje te¿ mo¿liwoœæ przystosowania laboratoryjnych testów wysi³kowych do szacowania wartoœci HR na
poziomie MLSS dla potrzeb optymalizacji obci¹¿eñ treningowych. Na przy-
k³ad w badaniach kolarzy (26) stwierdzono, ¿e przyjêcie danych wyjœciowych z krótkiego maksymalnego wysi³ku na dystansie 5 km mo¿e stanowiæ
podstawê do szacowania MLSS. Stê¿enie mleczanu we krwi, odpowiadaj¹ce
temu stanowi podczas treningu w warunkach naturalnych, wynosi³o 5,6±1,7
mmol/l.
W zakoñczeniu nale¿y wyraŸnie
podkreœliæ, ¿e wykorzystanie wskaŸników progowych – tych, które zosta³y
oznaczone w testach specyficznych
(zarówno dla AT4 jak i IAT), w kontroli submaksymalnych obci¹¿eñ treningowych – wymaga weryfikacji
w warunkach naturalnych w 30-minutowych wysi³kach o sta³ej intensywnoœci zgodnie z kryteriami szacowania stanu maksymalnej równowagi mleczanowej. Dodatkowe oszacowanie indywidualnych zmian HR
(przyrostów) w czasie wykonania
tego rodzaju wysi³ku o sta³ej intensywnoœci pozwala na w³aœciwe ustalenie zakresu HR dla doboru obci¹¿eñ
treningowych.
68
Piœmiennictwo
1. Beneke R.: Anaerobic threshold,
individual anaerobic threshold, and
maximal lactate steady state in rowing.
„Medicine and Science in Sports and
Exercise” 1995, 27: 863-867.
2. Beneke R., Petelin von Duvillard
S.: Determination of maximal lactate
steady state response in selected sports
events. „Medicine and Science in Sports
and Exercise” 1996, 28: 241-246.
3. Beneke R. et al.: Maximal lactate steady-state during the second de-
Próg beztlenowy a stan maksymalnej równowagi mleczanowej...
cade of age. „Medicine and Science
in Sports and Exercise” 1996, 28:
1474-1478.
4. Beneke R. et al.: Maximal lactate steady-state in children. „Pediatric
Exercise Science” 1996, 8: 328-336.
5. Beneke R., Hutler M., Leithauser R. M.: Maximal lactate steady state
independent of performance. „Medicine and Science in Sports and Exercise”
2000, 32: 1135-1139.
6. Boraczyñski T., Zdanowicz R.:
Determination of endurance exercise
intensity in runners, based on anaerobic threshold. „Biology of Sport” 1987,
4: 15-25.
7. Bunc V., Heller J., Zdanowicz
R.: Sposoby wyznaczania progu przemian beztlenowych. „Sport Wyczynowy”
1983, 8-9/224-225: 14-18.
8. Foster C., Thompson N.: The
physiology of speed skating. [w:] „Winter Sports Medicine” Casey M. J., Foster
C., Hixson E. G. (red.). Philadelphia:
Davis F. A., 1990: 221-240.
9. Foster C. et al.: The bloodless
lactate profile. „Medicine and Science in Sports and Exercise” 1995, 27:
927-933.
10. Heck H. et al.: Justification of
the 4-mmol/l lactate threshold. „International Journal of Sports Medicine”
1985, 6: 117-130.
11. Heck H.: Laktat in der Leistungsdiagnostik. Schorndorf 1990.
Hofmann, 23-180.
12. Keith S. P., Jacobs I., McLellan
T. M.: Adaptations to training at the individual anaerobic threshold. „European Journal of Applied Physiology”
1992, 65: 316-323.
69
13. Keskinen K. L., Komi P. V., Rusko H.: A comparative study of blood
lactate tests in swimming. „International Journal of Sports Medicine” 1989,
10: 197-201.
14. Keul J. et al.: Bestimmung der
individuellen anaeroben Schwelle zur
Leistungsbewertung und Trainingsgestaltung. „Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin” 1979, 7: 212-218.
15. Klusiewicz A.: Changes in
physical capacity of elite rowers throughout the annual training cycle before world championships. „Biology of
Sport” 1993, 10: 231-237.
16. Klusiewicz A., Zdanowicz R.:
Uk³ad kr¹¿enia i zmiany metaboliczne
w wysi³kach fizycznych. „Trening”
1995, nr 2 (26): 69-75.
17. Klusiewicz A., Faff J., Zdanowicz R.: Diagnostic value of indices
derived from specific laboratory tests
for rowers. „Biology of Sport” 1999,
16: 39-50.
18. Koz³owski S., Nazar K.: Beztlenowe i tlenowe procesy metaboliczne
w pracuj¹cych miêœniach – koncepcja
progu beztlenowego. „Sport Wyczynowy” 1983, nr 8-9: 3-13.
19. Mader A. et al.: Zur Beurteilung der sportartspezifischen Ausdauerleistungsfähigkeit im Labor.
„Sportarzt und Sportmedizin” 1976,
27: 80-88, 109-112.
20. Messonnier L. et al.: Lactate
exchange and removal abilities in rowing performance. „Medicine and
Science in Sports and Exercise” 1997,
29: 396-401.
21. Sjödin B. et al.: Changes in onset of blood lactate accumulation
69
70
Andrzej Klusiewicz, Ryszard Zdanowicz
(OBLA) and muscle enzyme after training at OBLA. „European Journal of
Applied Physiology” 1982, 49: 45-57.
22. Skinner J. S., McLellan T. H.:
The transition from aerobic to anaerobic metabolism. „Research Quartely of
Exercise and Sport” 1980, 51: 1.
23. Snyder A. C. et al.: A simplified
approach to estimating the maximal
lactate steady state. „International Journal of Sports Medicine” 1994, 15: 27-31.
24. Stegemann H., Kindermann
W.: Bestimmung der individuellen anaeroben Schwelle bei unterschiedlich
Ausdauertrainierten aufgrund des Verhaltens der Lactatkinetik während der
Arbeits- und Erholungsphase. „Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin” 1981,
1: 213-221.
25. Steinacker J. M.: Physiological
aspects of training in rowing. „International Journal of Sports Medicine”
1993, 14: S3-S10.
26. Swensen T. C. et al.: Noninvasive estimation of the maximal lactate
steady state in trained cyclists. „Medicine and Science in Sports and Exercise” 1999, 31: 742-746.
27. Urhausen A. et al.: Individual
anaerobic threshold and maximal lactate steady-state. „International Journal of Sports Medicine” 1993, 14:
134-139.
28. Weltman A.: The blood lactate
response to exercise. Human Kinetics.
Champaign 1995: 15-47.
29. Zdanowicz R.: Physiological response to exercise at the anaerobic
threshold in young cyclists. [w:] Advances in Ergometry. (red.) N. Bachl, T. E.
Graham, H. Lollgen, Springer-Verlag,
1991. 254-260.
30. Zdanowicz R.: Znaczenie progu
beztlenowego w rozwoju zdolnoœci wysi³kowych cz³owieka. [w:] Wybrane zagadnienia fizjologii wysi³ku fizycznego.
Stupnicki R. (red.). Warszawa 1992,
Instytut Sportu: 9-37.
31. Zdanowicz R., Klusiewicz A.,
Sitkowski D.: Physiological responses
to the rowing exercise in relation to the
individual anaerobic threshold. Materia³y Maccabiah – Wingate Interniational
Congress on Sport and Coaching Sciences, Netanya, Israel, 30.06-04.07.1993:
70-81.
70