|
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
|
|