Medycyna

Wyznaczanie progu beztlenowego metodą Dmax

Dzięki miniaturyzacji i automatyzacji aparatury pomiarowej, coraz więcej trenerów, a nawet samych zawodników, próbuje samodzielnie oznaczać stężenie mleczanu (LA) we krwi. Celem tych oznaczeń jest ocena efektów treningowych i ustalanie indywidualnej intensywności ćwiczeń (w oparciu o wskaˇniki progu beztlenowego) lub przewidywanie potencjalnych wyników sportowych (w oparciu o stężenia uzyskane po maksymalnych wysiłkach).
Należy mieć jednak świadomość, że powysiłkowe wartości tego metabolitu zależą od wielu czynników, do których zaliczyć można dietę i zapas glikogenu w organizmie. Przy odżywianiu ubogim w węglowodany dochodzi do zmniejszenia ich udziału energetyce wysiłkowej i tym samym do obniżenia produkcji LA. Podobne zjawisko występuje także po wcześniejszym wykonaniu wyczerpującego wysiłku. Zatem jeżeli jako kryterium progu beztlenowego przyjmowana jest stała wartość LA, wynosząca 4 mmol×l-1, to u zawodników będących w opisywanym stanie następuje przesunięcie krzywej mleczanowej w prawo i pozorna poprawa wyników (ryc. 1a).
Trening kajakarzy odbywa się w różnych warunkach atmosferycznych, które również nie pozostają bez wpływu na stężenia mleczanu we krwi. Po takich samych wysiłkach wykonywanych w chłodzie obserwuje się mniejsze przyrosty LA niż po wysiłkach w upale, co, podobnie tak jak w przypadku niskiego poziomu glikogenu, może to być błędnie odbierane jako poprawa adaptacji wysiłkowej (ryc. 1b)


Ryc. 1a. Wpływ diety na stężenie mleczanu (LA) we krwi.	Ryc. 1b. Wpływ temperatury otoczenia na stężenie mleczanu (LA) we krwi.

Niższe stężenia LA obserwowane we krwi po wysiłkach wykonywanych w chłodzie mogą być skutkiem: większego udział lipidów w metabolizmie wysiłkowym, skurczu naczyń powierzchniowych i wolniejszej dyfuzji mleczanu z mięśni do krwi, a także mniejszego powinowactwa hemoglobiny do tlenu i w ten sposób łatwiejszego uwalnianie go w tkankach.
Również miejsce pobrania, stan nawodnienia organizmu, równowaga kwasowo-zasadowa, reaktywność na stres, stopień dojrzałości płciowej (u chłopców), a nawet faza cyklu miesiączkowego (u kobiet) mogą wpływać na wyniki oznaczeń LA. Przykładowo, stężenia LA we krwi pobranej z opuszki palca są nieco wyższe niż z płatka ucha, podobnie wyższe są w pierwszej połowie cyklu miesiączkowego niż drugiej.
Pozostaje jeszcze jedno bardzo istotne, choć często pomijane zagadnienie, które dotyczy aparatury pomiarowej. W Polsce obecnie najbardziej popularne są: mikrofotometr, firmy DR. LANGE; Accusport, firmy Roche i Lactate-Pro, firmy Arkray faktory - KDK. Jak pokazują badania porównawcze, analizując tą samą próbkę na wymienionych aparatach, można uzyskiwać nieco inne wyniki (ryc. 2a). Również trzeba mieć świadomość, że kiedy za kryterium progu beztlenowego przyjmowano 4 mmol×l-1 LA, to jego stężenie określano metodą enzymatyczną, która również nie jest identyczna z innymi metodami (ryc. 2b).


Ryc. 2a Porównanie stężeń mleczanu określanego za pomocą aparatów Accusport i DR. LANGE	Ryc. 2b Porównanie stężeń mleczanu określanego za pomocą metody enzymatycznej i aparatu DR. LANGE

Stąd już nietrudno się domyśleć, że w zależności od aparatury, jaka wykorzystywana jest do oznaczeń, próg beztlenowy, przyjmowany dla stałej wartości LA = 4 mmol×l-1 (AT4), może odpowiadać różnym wartościom mocy (wskaˇnik adaptacji wysiłkowej) i częstości skurczów serca (wskaˇnik do regulowania intensywności treningu). Potwierdzeniem tego mogą być wyniki badań, które przeprowadzono na kajakarzach w Australijskim Instytucie Sportu (AIS). W tej samej próbce krwi, na trzech różnych aparatach, określano stężenie LA w stopniowanym wysiłku. W zależności od zastosowanej aparatury, uzyskiwano różne stężenia LA i tym samym różne wartości mocy progowej (ryc. 3).

Ryc. 3. Próg beztlenowy (AT4) wyznaczany za pomocą różnej aparatury. (Zwróć uwagę na różne wartości mocy progowej.)

Rozwiązaniem tego problemu może być metoda Dmax (ryc. 4), która na całym świecie zyskuje coraz większą popularność. Próg beztlenowy wyznaczany jest tu na podstawie dynamiki stężenia mleczanu we krwi, obserwowanej w wysiłku o stopniowo wzrastającej mocy (minimum 4-5 stopni).

W arkuszu kalkulacyjnym MS Excel utwórz wykres xy dla mocy i stężenia mleczanu. Wstaw linię trendu [1] (wielomian trzeciego stopnia) opisującego zależność moc/mleczan; od pierwszej wartości stężenia mleczanu przeciągnij poziomą linię [2] i wyznacz punkt, od którego następuje zwiększenie stężenia tego metabolitu powyżej wartości wyjściowych jest to próg mleczanowy; połącz prostą [3] wyznaczony punkt z ostatnią z uzyskanych wartości stężenia mleczanu; skopiuj tę linię [4], a następnie przesuń ją tak, aby była styczna do linii trendu; od punktu styku przeciągnij linię do osi x i odczytaj na niej odpowiadającą mu moc tu znajduje się próg beztlenowy [5].

Ryc. 4. Zasady graficznego wyznaczana progu beztlenowego metodą Dmax.


	Ryc. 5. Próg beztlenowy (Dmax) wyznaczany za pomocą różnej aparatury. (Zwróć uwagę na taką samą moc progową.)

Jak przedstawiono na ryc. 5 i w Tabeli 1, niezależnie od aparatury pomiarowej, metoda Dmax pozwoliła na uzyskanie takiej samej mocy progowej i takiej samej progowej częstości skurczów serca.

Tabela 1.
Stężenie mleczanu (LA), moc (PO) i częstość skurczów serca (HR) odnoszące się do progu beztlenowego przy LA = 4.0 mmol×l-1 (AT4) oraz wyznaczanego za pomocą metody Dmax. (Na podstawie eksperymentu przeprowadzonego przez AIS.)

	AT4			Dmax
	LA [mmol/l]	PO [W]	HR [sk/min]	LA [mmol/l]	PO [W]	HR [sk/min]
YSI 1500	4.0	198	174	3.1	191	169
Accusport	4.0	190	168	4.1	191	169
Lactate-Pro	4.0	185	164	4.5	191	169

Metoda Dmax jest już rutynowo stosowana w diagnostyce naszych zawodników. Dzięki wytrąceniu czynników wpływających na poziom mleczanu we krwi, pozwala na precyzyjne oszacowanie progu beztlenowego.

Dariusz Sitkowski, Janina Starczewska-Czapowska*
*Instytut Sportu, Zakład Fizjologii