Są to dość obszerne fragmenty artykułu, opisujące zasadniczo tylko teorię.
„Sport Wyczynowy” 2002, nr 1-2, str.445-446
Próg beztlenowy a stan maksymalnej równowagi mleczanowej- uwagi praktyczne.
Andrzej Klusiewicz, Ryszard Zdanowicz- Zakład Fizjologii Instytutu Sportu w Warszawie.
W ocenie przebiegu adaptacji wysiłkowej zawodników, zwłaszcza wśród uprawiających „wytrzymałościowe” dyscypliny sportu, oraz przy planowaniu intensywności obciążeń treningowych wykorzystywane są powszechnie wskaśniki progu beztlenowego- górnej wartości obciążenia, przy którym podczas wykonywanej pracy główną rolę odgrywa metabolizm tlenowy. W ciągu ostatnich kilku lat stosuje się także, zwłaszcza w doborze obciążeń treningowych, wskaśnik stanu maksymalnej równowagi mleczanowej (Maximal Lactate Steady State- MLSS), który wyznacza górna wartość stężenia mleczanu we krwi podczas wysiłku o stałej intensywności, gdy zachowana jest równowaga pomiędzy jego produkcją a utylizacją (stężenie mleczanu we krwi nie ulega zmianom większym niż o ±1mmol/l w czasie końcowych 20 minut wysiłku o stałym obciążeniu- test 30min wg procedury Hecka i współpracowników).
Istnieją rozbieżne hipotezy, dotyczące przyczyn powstawania kwasu mlekowego w komórkach mięśniowych podczas wysiłku fizycznego. Część autorów wskazuje na niedostateczne zaopatrzenie pracujących mięśni w tlen, inni uważają, że jakkolwiek hipoksja może wpływać na wzrost produkcji kwasu mlekowego, to jednak większe znaczenie ma stymulacja ß-adrenergiczna mięśni szkieletowych jako czynnik przyśpieszający proces glikogenolizy. Główną rolę odgrywa przy tym adrenalina, której zwiększone wydzielanie powoduje, że tempo powstawania kwasu pirogronowego przekracza możliwości jego utleniania w mitochondriach i część tego związku ulega przemianie w kwas mlekowy. Akumulacja kwasu mlekowego powoduje wzrost stężenia jonów wodorowych w cytoplazmie komórek mięśniowych, ograniczając ich zdolności do skurczów (zmniejsza się tempo resyntezy ATP, zostaje upośledzona funkcja aparatu kurczliwego).
Opisane procesy stanowią zasadniczą, chociaż nie jedyną, przyczynę zmęczenia mięśni. Stężenie mleczanu we krwi zależy nie tylko od nasilenia jego produkcji, ale również od tempa eliminacji, w której udział biorą głównie: mięśnie szkieletowe, mięsień sercowy, wątroba i nerki. Odpowiedś na pytanie: który z wymienionych procesów odgrywa dominującą rolę, oraz w jakim stopniu podlegają one wpływowi treninguś- stanowi nadal przedmiot zainteresowania badaczy.
Wpływ treningu na obniżenie się stężenia mleczanu we krwi najczęściej tłumaczony jest jako efekt zmniejszonej produkcji mleczanu lub zwiększonego tempa jego utylizacji albo też jako wypadkowa obu tych procesów.
Podczas wysiłku fizycznego o stopniowo wzrastającym obciążeniu, w początkowej jego fazie, zapotrzebowanie energetyczne pracujących mięśni niemal w całości pokrywane jest przez tlenowe procesy metaboliczne. Przejawem tego jest, między innymi, liniowy wzrost poboru tlenu oraz brak widocznych zmian stężenia mleczanu we krwi, które utrzymuje się na poziomie zbliżonym do spoczynkowego. Po przekroczeniu intensywności wysiłku, wynoszącej około 40%VO2max, dają się zauważyć pierwsze, początkowo niewielkie, zmiany stężenia mleczanu we krwi, świadczące o włączeniu się przemian beztlenowych w procesy energetycznego zabezpieczenia pracujących mięśni. Powyższy moment określony został mianem progu mleczanowego lub też progu tlenowego. W odniesieniu do niego jako progową przyjmuje się często wartość stężenia mleczanu 2mmol/l. W świetle jednej z hipotez podłożem wysiłkowych zmian stężenia mleczanu we krwi jest aktywność poszczególnych rodzajów włókien mięśniowych. Przy niskiej intensywności wysiłku wyższą aktywność przejawiają włókna wolnokurczliwe (typu I), bogate w mitochondria i charakteryzujące się dużą aktywnością enzymów utleniających [mała produkcja mleczanu]. Dalszy wzrost mocy wysiłku powoduje włączanie się włókien szybkokurczliwych (typu IIa i IIb) o dużej aktywności enzymów glikolitycznych [większa produkcja mleczanu]. Przy intensywności wysiłku bliskiej 70-80%VO2max, gdy tempo eliminacji mleczanu nie nadąża za tempem jego powstawania, dochodzi do akumulacji, czego dowodem jest gwałtowny wzrost stężenia mleczanu we krwi. Na drodze doświadczalnej ustalono, iż maksymalny poziom równowagi między wytwarzaniem i eliminacją mleczanu występuje średni przy stężeniu wynoszącym 4mmol/l (AT4). Stąd też tę wartość uważa się za kryterium progu beztlenowego, nazywanego również „początkiem akumulacji mleczanu we krwi” (OBLA).
Wyznaczanie progu tlenowego i beztlenowego stanowi obecnie jedną z podstawowych metod diagnostycznych stosowanych w ocenie wydolności tlenowej sportowców w warunkach laboratoryjnych. Próby praktycznego wykorzystania progu beztlenowego jako wskaśnika doboru intensywności obciążeń treningowych zaowocowały, z kolei, opracowaniem szeregu metod wyznaczania indywidualnego progu beztlenowego (IAT), uwzględniającego osobnicze zróżnicowanie składu włókien mięśniowych oraz aktualnej adaptacji metabolicznej. W tym przypadku prób beztlenowy wyznaczany jest nie przy standardowym stężeniu mleczanu we krwi, wynoszącym 4mmol/l, ale przy wartości stężenia tego metabolitu, odpowiadającej rzeczywistemu poziomowi równowagi mleczanowej.
Zwykle oczekuje się, że obciążenie progowe powinno być zbliżone do wartości odpowiadających stanowi maksymalnej równowagi mleczanowej. Tymczasem w badaniach przeprowadzonych na wioślarzach zarówno AT4 jak i IAT przewyższały MLSS. W wyniku innych badań, w których testy wysiłkowe wykonywano na ergometrze rowerowym i bieżni mechanicznej sugerowano stosowanie w intensywnym treningu wytrzymałościowym obciążenia odpowiadającego 95% IAT, a dla treningu o intensywności mniejszej 85% IAT.
Stwierdzone istotne różnice w wartościach częstości skurczów serca (HR) w początkowej i końcowej fazie wysiłku, zarówno przy obciążeniu progowym, jak i nadprogowym wskazują, że dla utrzymania intensywności wysiłku na poziomie odpowiadającym wartości progu beztlenowego (np. mocy progowej wiosłowania, prędkości progowej biegu, pływania itd.), należy posługiwać się zakresami HR, a nie jedną stałą jej wartością. Przyrosty HR, od rozpoczęcia testu do zakończenia 30. minuty wysiłku z intensywnością odpowiadającą poziomowi MLSS dla biegaczy lub kolarzy, wynoszą około 6-7% HRmax. Na przykład dla wartości Hrmax równej 185-195 sk./min, wymienione przyrosty będą stanowić około 12sk./min (4 sk./min co 10 minut).
Pragnąc wyjaśnić, czy występują różnice poziomów MLSS związane z metabolicznym profilem dyscypliny sportu przeprowadzono badania, w których wzięli udział zawodnicy wysokiej klasy- wioślarze, kolarze oraz łyżwiarze szybcy. Wykonywali oni na ergometrze wioślarskim, rowerowym i torze łyżwiarskim test wysiłkowy o stopniowanej intensywności oraz 30-minutowe submaksymalne wysiłki o stałej mocy. Okazało się, że stężenie mleczanu we krwi badanych osób na poziomie MLSS istotnie różnicuje przedstawicieli tych dyscyplin sportu (odpowiednio średnio 3,1mmol/l; 5,4mmol/l; 6,6mmol/l). Zaobserwowane różnice nie miały jednak związku z wielkością mocy odpowiadającej MLSS wyrażoną w wartościach bezwzględnych i względnych. Jednocześnie w grupach osób reprezentujących każdą z badanych dyscyplin sportu, stwierdzono istotne korelacje pomiędzy najwyższą mocą w teście o stopniowanej intensywności a wielkością obciążenia odpowiadającą MLSS (wyrażonego w W). Wyniki tego eksperymentu wskazują, że kierowanie się arbitralnie przyjętą wartością obciążenia (zarówno na poziomie AT4 jak i IAT) nie gwarantuje optymalnego doboru obciążeń treningowych dla przedstawicieli różnych dyscyplin sportu.
