Fizjologia, biochemia

Transkrypt

1 58 Fizjologia, biochemia sportu 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/

2 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 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

3 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. 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%VO 2 max, 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 - 60

4 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% VO 2 max, 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 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 niedogodnoœæ 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

5 62 Andrzej Klusiewicz, Ryszard Zdanowicz prace nad wynalezieniem odpowiednich metod, umo liwiaj¹cych bardziej dok³adne wyznaczanie stanu maksymalnej równowagi mleczanowej. 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 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. 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). 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

6 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 AT4 IAT (mmol/l) (W) (W) (W) 1 2, , , , , , , , , Œrednia ±SD 3,0±0,6 255±18 287±21 287±25 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

7 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

8 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). Na przyk³ad dla wartoœci Hrmax, równej 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

9 66 Andrzej Klusiewicz, Ryszard Zdanowicz 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 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 417±46 359±34 384±41 < 0,01 (W) 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 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

10 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 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

11 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 oko- ³o 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 przyk³ad 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. 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: 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: Beneke R. et al.: Maximal lactate steady-state during the second de- 68

12 Próg beztlenowy a stan maksymalnej równowagi mleczanowej cade of age. Medicine and Science in Sports and Exercise 1996, 28: Beneke R. et al.: Maximal lactate steady-state in children. Pediatric Exercise Science 1996, 8: Beneke R., Hutler M., Leithauser R. M.: Maximal lactate steady state independent of performance. Medicine and Science in Sports and Exercise 2000, 32: Boraczyñski T., Zdanowicz R.: Determination of endurance exercise intensity in runners, based on anaerobic threshold. Biology of Sport 1987, 4: Bunc V., Heller J., Zdanowicz R.: Sposoby wyznaczania progu przemian beztlenowych. Sport Wyczynowy 1983, 8-9/ : 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: Foster C. et al.: The bloodless lactate profile. Medicine and Science in Sports and Exercise 1995, 27: Heck H. et al.: Justification of the 4-mmol/l lactate threshold. International Journal of Sports Medicine 1985, 6: Heck H.: Laktat in der Leistungsdiagnostik. Schorndorf Hofmann, Keith S. P., Jacobs I., McLellan T. M.: Adaptations to training at the individual anaerobic threshold. European Journal of Applied Physiology 1992, 65: Keskinen K. L., Komi P. V., Rusko H.: A comparative study of blood lactate tests in swimming. International Journal of Sports Medicine 1989, 10: Keul J. et al.: Bestimmung der individuellen anaeroben Schwelle zur Leistungsbewertung und Trainingsgestaltung. Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin 1979, 7: Klusiewicz A.: Changes in physical capacity of elite rowers throughout the annual training cycle before world championships. Biology of Sport 1993, 10: Klusiewicz A., Zdanowicz R.: Uk³ad kr¹ enia i zmiany metaboliczne w wysi³kach fizycznych. Trening 1995, nr 2 (26): Klusiewicz A., Faff J., Zdanowicz R.: Diagnostic value of indices derived from specific laboratory tests for rowers. Biology of Sport 1999, 16: Koz³owski S., Nazar K.: Beztlenowe i tlenowe procesy metaboliczne w pracuj¹cych miêœniach koncepcja progu beztlenowego. Sport Wyczynowy 1983, nr 8-9: Mader A. et al.: Zur Beurteilung der sportartspezifischen Ausdauerleistungsfähigkeit im Labor. Sportarzt und Sportmedizin 1976, 27: 80-88, Messonnier L. et al.: Lactate exchange and removal abilities in rowing performance. Medicine and Science in Sports and Exercise 1997, 29: Sjödin B. et al.: Changes in onset of blood lactate accumulation 69

13 70 Andrzej Klusiewicz, Ryszard Zdanowicz (OBLA) and muscle enzyme after training at OBLA. European Journal of Applied Physiology 1982, 49: Skinner J. S., McLellan T. H.: The transition from aerobic to anaerobic metabolism. Research Quartely of Exercise and Sport 1980, 51: Snyder A. C. et al.: A simplified approach to estimating the maximal lactate steady state. International Journal of Sports Medicine 1994, 15: 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: Steinacker J. M.: Physiological aspects of training in rowing. International Journal of Sports Medicine 1993, 14: S3-S 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: Urhausen A. et al.: Individual anaerobic threshold and maximal lactate steady-state. International Journal of Sports Medicine 1993, 14: Weltman A.: The blood lactate response to exercise. Human Kinetics. Champaign 1995: 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, Zdanowicz R.: Znaczenie progu beztlenowego w rozwoju zdolnoœci wysi³kowych cz³owieka. [w:] Wybrane zagadnienia fizjologii wysi³ku fizycznego. Stupnicki R. (red.). Warszawa 1992, Instytut Sportu: 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, :