UNIVERZA V LJUBLJANI FAKULTETA ZA ŠPORT DIPLOMSKO DELO ROK LORGER Ljubljana, 2016

Transkripcija

1 UNIVERZA V LJUBLJANI FAKULTETA ZA ŠPORT DIPLOMSKO DELO ROK LORGER Ljubljana, 2016

2

3 UNIVERZA V LJUBLJANI FAKULTETA ZA ŠPORT Športna vzgoja Kondicijsko treniranje UČINEK NEPREKINJENE METODE VADBE NA KOLESARSKEM ERGOMETRU NA SPOSOBNOST PREMAGOVANJA NAPORA PRI VEČSTOPENJSKEM OBREMENILNEM TESTU DIPLOMSKO DELO MENTOR doc. dr. Jernej Kapus RECENZENT Avtor dela ROK LORGER doc. dr. Boro Štrumbelj KONZULTANT prof. dr. Anton Ušaj Ljubljana, 2016

4 ZAHVALA Zahvaljujem se vsem, ki so prispevali k nastanku tega dela, še posebej mentorju doc. dr. Jerneju Kapusu. Zahvaljujem se tudi staršem za vso podporo v času študija.

5 Ključne besede: vadba, vzdržljivost, prilagoditev, neprekinjena metoda, večstopenjski obremenilni test. UČINEK NEPREKINJENE METODE VADBE NA KOLESARSKEM ERGOMETRU NA SPOSOBNOST PREMAGOVANJA NAPORA PRI VEČSTOPENJSKEM OBREMENILNEM TESTU Rok Lorger IZVLEČEK V diplomskem delu smo želeli ugotoviti, kako neprekinjena metoda vzdržljivostne vadbe vpliva na frekvenco srca (FS), vsebnost laktatnih ionov v krvi (LA), privzem kisika (VO 2 ), privzem kisika na kilogram telesne mase (VO 2 /kg), tvorbo ogljikovega dioksida (VCO 2 ), pljučno ventilacijo (VE) in respiratorni količnik (R). V delu opisujemo rezultate enega merjenca. Vadba je potekala osem tednov. Večstopenjski obremenilni test je bil med vadbo izveden trikrat prvič pred začetkom, drugič po štirih tednih in tretjič ob zaključku vadbenega obdobja. Vadba je potekala na kolesarskem ergometru v laboratoriju za biodinamiko. Izvedli smo štiri vadbene enote na teden. Glavni del vsake vadbene enote je trajal šestdeset minut pri najvišji možni povprečni intenzivnosti obremenitve. Vadba je potekala pri frekvenci vrtenja pedalov šestdeset obratov na minuto. Merjenec je intenzivnost obremenitve vzdrževal s pomočjo merilnika moči na kolesarskem ergometru. Na večstopenjskih obremenilnih testih smo merili vrednosti kazalcev FS, LA, VO 2, VO 2 /kg, VCO 2, VE in R. Po zaključku vadbe smo primerjali rezultate vseh treh testiranj. Ugotovili smo, da se je moč pri laktatnem pragu med vadbo zviševala (P LP 1=169 W, P LP 2=209 W in P LP 3=247 W), medtem ko se je vsebnost LA pri laktatnem pragu (LA LP 1=2,7 mmol/l) najprej nekoliko zvišala (LA LP 2=3,1 mmol/l), nato pa upadla za polovico (LA LP 3=1,5 mmol/l). Moč pri kriteriju OBLA se zvišuje podobno kot P LP (P OBLA 1=223 W, P OBLA 2=255 W, P OBLA 3=306 W). FS pri laktatnem pragu v obdobju vadbe ostaja nespremenjena (FS LP 1=156 u/min, FS LP 2=156 u/min) oziroma se nekoliko zniža (FS LP 3=150 u/min). Tudi FS pri kriteriju OBLA se iz začetnih FS OBLA 1=174 u/min med vadbo znižuje (FS OBLA 2=170 u/min in FS OBLA 3=168 u/min). Izrazitejše povišanje P LP smo zaznali po prvem delu vadbe, medtem ko se je P OBLA bolj zvišala po opravljenem drugem delu vadbe. Intenzivnost obremenitev na vadbenih enotah se je v prvih štirih tednih zvišala za 25 %, v drugem delu vadbe pa le še za 5 %. Kljub temu smo pri vseh kazalcih, z izjemo R, večje spremembe pri istih absolutnih obremenitvah zaznali na zadnjem testiranju, po opravljenem drugem sklopu vadbe. Ugotovili smo, da vzdržljivostna vadba po neprekinjeni metodi vpliva na vse opazovane kazalce v večstopenjskem obremenilnem testu. Kazalci se spremenijo v smeri, ki nakazuje povečanje vzdržljivosti merjenca. Velikost sprememb je odvisna od trajanja vadbenega obdobja.

6 Keywords: exercise, endurance, adaptation, continuous method, incremental testing protocol THE EFFECT OF CONTINUOUS CYCLE ERGOMETER EXERCISE ON OVERCOMING LOADS IN INCREMENTAL TESTING PROTOCOL Rok Lorger ABSTRACT The aim of this thesis was to determine the effects of the continuous method of endurance exercise on heart rate (FS), blood lactate ion concentration (LA), oxygen consumption (VO 2 ), oxygen consumption per kilogram of body mass (VO 2 /kg), the formation of carbon dioxide (VCO 2 ), pulmonary ventilation (VE) and respiratory quotient (R). The thesis describes the results of one measured subject. The endurance training was eight weeks long. The incremental cycle ergometer test was carried out three times before, after four weeks of exercise, and at the end of the training period. Training on a cycle ergometer was held in the Laboratory of biodynamics. We performed four exercise units per week. The main part of each exercise unit lasted sixty minutes at the highest possible average load intensity. The pedaling frequency was 60 rpm. The subject maintained the load intensity by using the power meter on the cycle ergometer. Indicator values FS, LA, VO 2, VO 2 /kg, VCO 2, VE and R were measured during the incremental cycle ergometer test. Upon completion of the training period, results of all three tests were compared. The power at lactate threshold increased during exercise (P LP 1=169 W, P LP 2=209 W and P LP 3=247 W), while the concentration of LA at lactate threshold (LA LP 1=2.7 mmol/l) slightly increased (LA LP 2=3.1 mmol/l), and later dropped by a half (LA LP 3=1.5 mmol/l). The power at the OBLA criterion increased similarly as P LP (P OBLA 1=223 W, P OBLA 2=255 W and P OBLA 3=306 W). During the exercise period, FS at lactate threshold remained unchanged at first (FS LP 1=156 bpm, FS LP 2=156 bpm), and then slightly decreased (FS LP 3=150 bpm). During the exercise, FS at the OBLA criterion also decreased from the starting value of FS OBLA 1=174 bpm (FS OBLA 2=170 bpm and FS OBLA 3=168 bpm). A substantial increase in P LP was noted after the first part of the training period, while the P OBLA increased considerably after the second part of the training period. In the first four weeks, the load intensity of the training units increased by 25 %, whereas it increased only by 5 % in the second part of the training period. Nevertheless, all indicators, with the exception of R, at the same absolute load, showed greater changes at the last testing, upon completion of the second part of the training period. We established that the continuous method of endurance exercise affects all indicators observed in the incremental cycle ergometer test. Indicators show changes in the direction that implies an increase in the endurance level of the measured subject. Improvements depend on the duration of the training period.

7 KAZALO 1 Uvod Vzdržljivost Dolgotrajna vzdržljivost Metode za povečanje dolgotrajne vzdržljivosti Neprekinjena metoda Učinki vzdržljivostne vadbe na dihalni sistem Učinki vzdržljivostne vadbe na srčno-žilni sistem Učinki vzdržljivostne vadbe na kri Učinki vzdržljivostne vadbe na vsebnost laktatnih ionov v krvi Ugotovitve predhodnih raziskav vzdržljivostne vadbe Cilj Hipoteza Metode dela Merjenec Pripomočki Postopek vadbe Testni protokol Rezultati Analiza vadbe Rezultati večstopenjskih obremenilnih testov Razprava Sklep Viri... 31

8 1 Uvod 1.1 Vzdržljivost Telesno zahtevne športe lahko v grobem delimo na športe moči in vzdržljivostne športe. V prvo skupino spadajo športne panoge, ki zahtevajo nevsakdanji razvoj skeletnih mišic, še posebej tistih, ki jih štejemo med hitro krčljive in vsebujejo velik delež mišičnih vlaken tipa 2. Tipičen predstavnik te skupine so tekmovanja v dvigovanju uteži. V drugo skupino se uvrščajo športne panoge, ki pri svojem udejstvovanju zahtevajo veliko mero vzdržljivosti, kot na primer maratonski tek. V teh športnih panogah so uspešnejši tisti posamezniki, pri katerih v skeletnih mišicah prevladuje delež počasnih mišičnih vlaken tipa 1. Celice skeletnih mišic vzdržljivostno treniranih posameznikov so definirane z visoko gostoto mitohondrijev in encimov, ki sodelujejo pri aerobnem metabolizmu. Mišična vlakna tipov 1 in 2 imajo pri vzdržljivih osebkih podoben metabolični profil. Tudi prekrvavitev mišic je večja. S tem je omogočena boljša izmenjava hranilnih in odpadnih snovi. (Astrand in Shephard, 2000) Poznamo več tipov vzdržljivosti (Ušaj, 2003): hitrostno, dolgotrajno in superdolgotrajno vzdržljivost. Ti tipi vzdržljivosti se med sabo razlikujejo po trajanju premagovanja in intenzivnosti obremenitve, izbiri prevladujočih energijskih procesov ter odzivu funkcionalnih sistemov organizma na napor. Hitrostna vzdržljivost prevladuje pri premagovanju najvišjega napora, ki traja do dve minuti. Energijsko podlago za hitrostno vzdržljivost predstavljajo anaerobni energijski procesi. Dolgotrajno vzdržljivost definira obremenitev, ki traja od dve minuti do ene ure. Najpomembnejši biološki dejavnik dolgotrajne vzdržljivosti so aerobni energijski procesi, saj so ti zmožni dolgotrajne obnove porabljene energije. Superdolgotrajna vzdržljivost je podobna dolgotrajni. Razlikuje se po trajanju obremenitve, saj traja eno uro ali več (lahko tudi več dni). Zaradi dolgotrajnosti sta zanjo značilna nekoliko nižja intenzivnost premagovanja napora in obnavljanje energije izključno z aerobnimi energijskimi procesi. 1.2 Dolgotrajna vzdržljivost Dolgotrajna vzdržljivost je odvisna od zmogljivosti servisnih sistemov organizma pri oskrbi aktivnih mišic z zadostnimi količinami kisika (O 2 ), nujnimi hranili, odvajanja toplote, ogljikovega dioksida (CO 2 ) in ostalih produktov metabolizma ter ohranjanja homeostaze v celotnem telesu. Energija se obnavlja s pomočjo aerobnih energijskih procesov, saj so edini zmožni dolgotrajne obnove porabljene energije. Iz glukoze se ob aerobni razgradnji sprosti skoraj 7

9 dvajsetkrat več energije kot ob njeni anaerobni razgradnji. Astrand in Rodahl (1970) navajata, da se pri enourni obremenitvi pri maksimalnem naporu 98 % potrebne energije tvori z aerobnimi energijskimi procesi in le 2 % z anaerobnimi. Če je intenzivnost vadbe nizka ali zmerna, telo za tvorbo energije uporablja tako maščobe kot ogljikove hidrate (OH). Pri nizki intenzivnosti vadbe se v večji meri porabljajo maščobe. Z višanjem intenzivnosti vadbe delež maščob upada, OH pa narašča. Pri najvišji intenzivnosti vadbe telo uporablja izključno OH. Pri vzdržljivostno treniranih osebkih je opazen nižji padec porabe maščob ob zvišanju intenzivnosti obremenitve. (Eberle, 2000) Z višanjem intenzivnosti obremenitve se potrebe po O 2 večajo, s tem pa tudi njegov privzem. Pri določeni intenzivnosti se privzem O 2 (VO 2 ) preneha dvigovati, kljub višanju intenzivnosti vadbe. To nakazuje da je vadeči dosegel največji VO 2, ki se imenuje najvišja aerobna moč (VO 2MAX ). VO 2MAX se pogosto imenuje tudi maksimalna aerobna moč. (Mujika, 2009) Astrand in Shephard (2000) kot najpomembnejše dejavnike, ki omejujejo dolgotrajno vzdržljivost, navajata VO 2MAX, anaerobni prag (AP) in ekonomičnost gibanja. Ker lahko VO 2MAX med posamezniki variira do 200 %, običajno znaša ml O 2 na kilogram telesne mase v minuti (ml/kg/min), je ta dejavnik glavna determinanta, ki določa vzdržljivost posameznika. VO 2MAX je določena s prenosom O 2, ki je produkt dela srca in sposobnosti arterijske krvi za prenos O 2. Delo srca je pod vplivom volumna krvi. Sposobnost krvi za prenos O 2, imenovana tudi oksiformna kapaciteta krvi, je skoraj v celoti določena z vsebnostjo hemoglobina v krvi. Čas premagovanja obremenitve, ki zahteva VO 2MAX, je omejen. Če vadba neprekinjeno poteka dvajset minut ali več, mora biti intenzivnost submaksimalna. Rezultati raziskav so pokazali, da verjetno zmogljivost srčno-žilnega sistema omejuje VO 2MAX. Posledično obremenitev tega sistema izzove njegovo zaželeno prilagoditev in s tem izboljšanje VO 2MAX. Kljub temu bo vadba, katere intenzivnost je pod 100 % VO 2MAX, izboljšala VO 2MAX. (Astrand in Shephard, 2000) Od razpoložljivosti O 2 je odvisna izbira vrste goriva v telesu. Z uporabo goriv telo tvori CO 2 in vodo. Količino O 2 in CO 2, ki ga tvorijo ali porabijo telesna tkiva, lahko ugotovimo z merjenjem in analizo predihanega zraka. (Mujika, 2009) Čeprav se VO 2MAX zelo pogosto uporablja kot indeks fizične pripravljenosti, pa nekateri raziskovalci (Aunola, 1991; Gleeson in Maughan, 2004) pripisujejo večji pomen višini AP. AP označuje zvišanje aktivnosti anaerobnih laktatnih energijskih procesov, ki nastane pri prehodu iz nizke v srednjo intenzivnost obremenitve. Ker se AP kaže na različne načine, ga je mogoče določiti s pomočjo različnih kriterijev. Različna literatura in testi uporabljajo različne kriterije AP. Ker to povzroča zmedo, je Ušaj (1990) uredil te kriterije v dva koncepta. 8

10 Prvi koncept združuje kriterije AP, ki uporabljajo za svoje izhodišče začetek zvišanja tvorbe laktatnih ionov (LA) v organizmu. Sem spada kriterij laktatnega praga (LP). LP predstavlja presečišče dveh interpolacijskih premic, ki se najbolje prilegata spremembam vsebnosti LA v grafikonu odvisnosti vsebnosti LA od intenzivnosti obremenitve. Kriterij določa tisto intenzivnost obremenitve, pri kateri začne vsebnost LA v krvi strmeje naraščati. Prednost te metode je upoštevanje sprememb v kinetiki LA, slabost pa uporaba interpolacije s premicama. Drugi koncept združuje kriterije AP, ki za svoje izhodišče uporabljajo najvišje stacionarno stanje vsebnosti LA v krvi med dolgotrajnim naporom, kljub začetnemu zvišanju nad vrednosti v mirovanju. Sem spada tudi kriterij OBLA (onset of blood lactate accumulation). Ta kriterij uporablja stalno vrednost vsebnosti LA, ki znaša 4 mmol/l. Kriterij določa intenzivnost obremenitve, ki ustreza tej vrednosti LA v grafikonu odvisnosti vsebnosti LA od intenzivnosti obremenitve. Prednost te metode je njena enostavnost. Slabost metode je neupoštevanje kinetičnih značilnosti krivulje LA v grafikonu odvisnosti vsebnosti LA od intenzivnosti obremenitve. (Ušaj, 1990) LP predstavlja mejo intenzivnosti obremenitve, nad katero začne vsebnost LA v krvi naraščati. To pomeni, da se v premagovanje napora začnejo vključevati tudi dodatna hitra mišična vlakna. Mišica začne uporabljati OH kot glavni vir energije. (Ušaj, 2003) Kadar aktivne mišice porabljajo OH, tvorijo mlečno kislino, ki hitro razpade na LA in vodikove ione (H). Višanje intenzivnosti vadbe povzroči večjo tvorbo LA in H, posledično jih več prehaja iz mišic v kri. H v krvi znižujejo ph krvi. Pojav se imenuje metabolična acidoza. (Ušaj, 1990) LA v krvi se uporabljajo kot kazalnik stopnje napora. Trenirane mišice, ki so dobro regenerirane, lahko delajo z veliko močjo in tvorijo veliko LA, medtem ko utrujene mišice, ki jim primanjkuje zalog OH, ne zmorejo razviti moči in tvoriti LA. Zaradi tega lahko z merjenjem vsebnosti LA dobimo pomembne informacije o regeneriranosti mišic in njihovi prilagoditvi na obremenitev. (Mujika, 2009) Količina LA v krvi nakazuje vključenost glikolitičnega energijskega sistema pri tvorbi energije. Visoka vsebnost LA namiguje, da glikolitični sistem deluje na visoki stopnji. LP se pri netreniranih pojavi pri intenzivnosti % VO 2MAX. Pri treniranih je ta prelom višje, tudi do 80 % VO 2MAX. (Bompa in Haff, 2009) Aunola (1991) trdi, da LP predstavlja najvišjo intenzivnost obremenitve, ki še omogoča premagovanje napora brez izražene metabolične acidoze. Višina LP je glavna determinanta dolgotrajne vzdržljivosti, zato je poznavanje hitrosti, frekvence srca (FS) ali moči (P) pri LP zelo uporabno za načrtovanje vzdržljivostne vadbe. (Bompa in Haff, 2009) 9

11 Tudi OBLA je močan kazalnik vzdržljivosti. LP je pri nekaterih težko natančno določiti, saj njihova krivulja LA ne vsebuje izrazitega preloma. Nekateri raziskovalci se zato raje odločajo za kazalec OBLA. OBLA se običajno nahaja nekoliko nad LP pri intenzivnosti 90 % najvišjega srčnega utripa (FS MAX ). (Gladden, Goodwin, Harris in Hernández, 2007; Bompa in Haff, 2009) Ušaj (2003) navaja, da je intenzivnost vadbe, ki jo določa kriterij OBLA, praviloma okrog 10 % višja kot intenzivnost pri LP. Ta metoda omogoča manjšo napako kot metode, ki intenzivnost obremenitve definirajo na podlagi FS. Prednost merjenja LP in OBLA je, da kažeta presnovni odziv na napor, slabosti pa sta visoka cena in invazivnost (jemanje vzorcev krvi). (Ušaj, 2003) Izboljšana ekonomičnost gibanja pomeni, da isto obremenitev premagujemo z nižjim naporom, kar se kaže kot manjši VO 2. Delovanje pri manjšem VO 2 oziroma nižjem deležu VO 2MAX omogoča varčevanje z zalogami energije. Zaradi povečanja oksidacije prostomaščobnih kislin je omogočeno varčevanje z mišičnim glikogenom, njegovo počasnejše črpanje in posledično kasnejše utrujanje. (Astrand in Shephard, 2000; Eberle, 2000) 1.3 Metode za povečanje dolgotrajne vzdržljivosti Metode za povečevanje vzdržljivost delimo na tri osnovne skupine. Napor lahko premagujemo neprekinjeno, s ponavljanji ali z intervali. (Astrand in Shephard, 2000) Za neprekinjeno metodo je značilno kontinuirano premagovanje obremenitve, ki traja deset minut in več, pri intenzivnosti pod VO 2MAX. Za intervalno metodo je značilno hitro ponavljanje kratkotrajnih naporov (30 90 sekund), ki jih ločijo približno enako dolgi odmori. Zanjo je značilna srednja oziroma visoka intenzivnost vadbe, ki se doseže s spreminjanjem trajanja faz naporov in odmorov. Metoda s ponavljanji je podobna intervalni metodi, le da je trajanje naporov in odmorov daljše. Napori trajajo 3 15 minut pri intenzivnosti, ki je višja kot pri neprekinjeni metodi in navadno sega v območje VO 2MAX. Ušaj (2003) za povečanje dolgotrajne vzdržljivosti navaja šest metod. Poleg treh osnovnih omenja še kombinirano metodo, piramido in fartlek. Piramidna metoda je podobna metodi s ponavljanji, s to razliko, da se trajanje obremenitve (lahko pa tudi odmora) spreminja po vnaprej določenem protokolu. Trajanje obremenitve se postopno povečuje, doseže maksimum in se postopno vrne na začetno trajanje. Kombinirana metoda uporablja kombinacijo metode s ponavljanji in intervalne metode z namenom popestritve vadbe in doseganja bolj raznolikih učinkov na organizem. 10

12 Fartlek je oblika kombinirane metode, kjer se intenzivnost prilagaja počutju vadečih in obliki terena. Vadba vedno poteka v naravi in je najprimernejša metoda za izboljšanje osnovne vzdržljivosti. 1.4 Neprekinjena metoda Neprekinjena metoda je najpogosteje uporabljena metoda za izboljšanje dolgotrajne vzdržljivosti. Vadba vzdržljivosti pomeni vadbo z veliko vadbeno količino. Pri neprekinjeni metodi napor predstavlja ena neprekinjena obremenitev, ki navadno traja od trideset minut do dve uri. Vadba se izvaja vsaj 3 4-krat tedensko, pogosto pa tudi vsak dan oziroma večkrat na dan. Intenzivnost vadbe je pogosto definirana na osnovi fizioloških mer, kot sta FS in vsebnost LA v krvi. Napornost vadbe se zvišuje z večanjem količine vadbe in frekvence vadbenih enot. (Ušaj, 2003) Neprekinjena vadba nad LP je pomembna za izboljšanje dolgotrajne vzdržljivosti. Značilnost tovrstne vadbe je, da prestavi krivuljo LA v desno, kar pomeni, da dvigne nivo LP in OBLA. (Bompa in Haff, 2009) Učinki vzdržljivostne vadbe na dihalni sistem Dihalni sistem se na vsakršno vadbo odzove tako, da vzpostavlja ravnovesje med vsebnostjo plinov v arterijski krvi ob čim nižjem naporu za organizem. Med neprekinjeno vadbo ta sistem oksigenira in razkisljuje vensko kri ob ohranjanju nizkega pljučno-žilnega upora. Dihalni sistem se na vadbo odzove s povečanjem pljučne ventilacije (VE), ki je produkt frekvence dihanja in dihalnega volumna. Če vadbena intenzivnost ne preseže 50 % VO 2MAX, se vzpostavi višje stacionarno stanje, v katerem VE, frekvenca dihanja in dihalni volumen ostajajo konstantni. Vadba nad tem pragom, to je v območju intenzivnosti % VO 2MAX, povzroči povišanje frekvence dihanja in VE. Tlak CO 2 v arterijski krvi se zniža, zato se stacionarno stanje VE in kislo-bazičnega ravnovesja začne rušiti. Kljub temu lahko večina ljudi premaguje takšno obremenitev 1 3 ure. (Astrand in Shephard, 2000) Učinki vzdržljivostne vadbe na srčno-žilni sistem V vzdržljivostnih disciplinah, ki trajajo deset minut in več, je sposobnost dobave z O 2 bogate krvi do aktivnih mišic ključna za uspeh. Sposobnost dobave z O 2 je določena z volumnom krožeče krvi, sposobnostjo krvi za prenos O 2 in difuzijo O 2 v tkiva. Vadba najverjetneje poveča utripni volumen (UV) in s tem tudi minutni volumen srca. Del te prilagoditve je verjetno posledica povečanja volumna krožeče krvi. Do kolikšne mere se VO 2MAX poveča, je odvisno tako od vadbe kot od podedovanja te sposobnosti. Referenčna vrednost VO 2MAX pri mladih zdravih moških znaša 48 ml/kg/min, čeprav vrednosti variirajo med 30 ml/kg/min in 80 ml/kg/min. VO 2MAX se redko poveča za več kot polovico, izboljšanje je običajno med 25 % 11

13 in 30 %. Baechle (2000) trdi, da so večja izboljšanja VO 2MAX posledica zelo nizkega začetnega stanja splošne pripravljenosti. Možnost povečanja VO 2MAX za 25 % oziroma 30 % potrjuje, da so osnovne sposobnosti posameznika določene ob rojstvu, vadba pa bo pripomogla k izkoriščanju njihovega potenciala. (Astrand in Shephard, 2000) Učinki vzdržljivostne vadbe na kri Ena izmed nalog krvi je prenos O 2 do aktivnih mišic. Večina O 2 se po krvi prenaša vezana na hemoglobin, nekaj malega pa ga je raztopljenega v krvi. V normalnih atmosferskih pogojih O 2, raztopljen v krvi, zelo malo prispeva k celotnemu prenosu O 2 v krvi. Hemoglobin je v rdečih krvnih celicah, ki predstavljajo približno 45 % volumna krvi. Odstotek rdečih krvnih celic v krvi se imenuje hematokrit. Pri zdravih moških osebkih znaša povprečna vsebnost hemoglobina 15,5 g/100 ml krvi, pri ženskah pa 13,8 g/100 ml krvi. Vsak gram hemoglobina lahko nase veže do 1,39 ml O 2, zato vsako nihanje v vsebnosti hemoglobina izrazito vpliva na sposobnost prenosa O 2. (Astrand in Shephard, 2000) Učinki vzdržljivostne vadbe na vsebnost laktatnih ionov v krvi Mlečna kislina se kopiči v mišici, kadar je oskrba te mišice z O 2 prenizka, da bi podpirala aerobni metabolizem. LA iz aktivnih mišic prehajajo v krvni obtok zaradi razlik v vsebnosti. Najvišja znotrajmišična vsebnost LA znaša mmol/l. Omejuje jo lokalna vsebnost H, ki inhibirajo glikolitične encime. Najvišja vsebnost LA (LA MAX ) v arterijski krvi je približno 10 mmol/l. (Astrand in Shephard, 2000) Vzdržljivostna vadba poveča vsebnost oksidativnih encimov. Ta prilagoditev omogoča, da vadeči pri enaki submaksimalni intenzivnosti večji delež energijskih potreb pokrije z aerobnimi energijskimi procesi. Nižja aktivnost anaerobnih energijskih procesov omogoča varčevanje z mišičnim glikogenom in nižjo produkcijo LA. (Hoffman, 2002) LA niso odpadni produkt. LA prehajajo v kri in z njo potujejo do jeter, ki jih sintetizirajo v glikogen, ali pa v neaktivno tkivo, kjer so sprva pretvorjeni v piruvat, nato pa prek Krebsovega cikla v CO 2 in vodo. Majhen del LA oksidira tudi srčna mišica. (Astrand in Rodahl, 1970) Izkušnje kažejo, da ni možno predvideti vsebnosti LA v krvi pri neprekinjeni obremenitvi glede na rezultate večstopenjskega obremenilnega testa. To pomeni, da je intenzivnost obremenitve, ki ustreza kriteriju OBLA v standardnem testu, nenapovedljivo različna od intenzivnosti kriterija OBLA pri neprekinjeni obremenitvi, ki poteka različno dolgo. LA v krvi kažejo presnovni odziv na dani napor, pomanjkljivosti te metode pa sta njena invazivnost in visoka cena. (Ušaj, 2003) 12

14 1.5 Ugotovitve predhodnih raziskav vzdržljivostne vadbe Vadbena intenzivnost se v obdobju vadbe zaradi prilagoditve organizma običajno zviša. Večja zvišanja vadbenih intenzivnosti so pogosto opažena v prvi polovici vadbenega procesa. (Kowalchuk, Murias in Paterson, 2010) Vzdržljivostna vadba vpliva na vadečega tako, da je ta sposoben razviti višjo maksimalno moč (P MAX ). Raziskave navajajo povišanje P MAX od 9,6 % (Nalcakan, 2014) do 20,1 %. (Kowalchuk idr., 2010) Tako kot pri vadbenih intenzivnostih so večje prilagoditve P MAX opažene po prvih tednih vadbe. Velikosti prilagoditev so poleg trajanja obdobja vadbe odvisne tudi od protokola testiranja. Ob P MAX se pogosto spremlja tudi moč pri P LP ali hitrost teka pri LP. Carter, Doust in Jones (1999) navajajo zvišanje hitrosti teka pri LP za 7,7 %, Jacobs, Keith in McLellan (1992) pa 9,3- odstotno zvišanje P LP. Večina raziskovalcev ugotavlja, da neprekinjena vadba pri intenzivnosti vsaj 60 % VO 2MAX izrazito vpliva na VO 2MAX. Navedena povečanja VO 2MAX so si precej različna od 5,2 % (Jacobs idr., 1992), 8,7 % (Nalcakan, 2014), 9,9 % (Carter idr., 1999) do 18 %. (Kowalchuk idr., 2010) Poročila si nasprotujejo v dinamiki povečevanja VO 2MAX. Nekatera poročajo, da se VO 2MAX povečuje zelo linearno čez celotno vadbeno obdobje. (Nalcakan, 2014) Druga trdijo, da so glavna izboljšanja VO 2MAX zaznali v začetnih tednih vadbe tudi do dve tretjini celotnega izboljšanja. (Kowalchuk idr., 2010) Absolutni VO 2 pri LP (VO 2LP ) v obdobju vadbe sledi spremembam VO 2MAX. Raziskave, ki trdijo, da kontinuirana metoda vadbe nima vpliva na VO 2MAX, so v manjšini. (Fateminezhad, Mazoochi in Mazoochi, 2013) Kowalchuk idr. (2010) so več kot polovico (56 %) povečanja VO 2MAX pripisali izboljšanju dela srca. Delo srca se je izboljšalo izključno zaradi 10,9-odstotnega povečanja UV, saj je maksimalna frekvenca srca (FS MAX ) v obdobju vadbe ostala ista. Ob tej ugotovitvi je zanimivo, da raziskave, ki so zaznale izrazito povečanje UV (do 87,5 %), trdijo, da neprekinjena metoda vadbe ne vpliva na VO 2MAX. (Fateminezhad idr., 2013) Poročila o spremembah FS MAX zaradi vzdržljivostne vadbe so si enotna. FS MAX na testu se pod vplivom vadbe ne spremeni (Carter idr., 1999; Kowalchuk idr., 2010), opazili pa so počasnejše naraščanje FS v odvisnosti od intenzivnosti obremenitve pri večstopenjskem obremenilnem testu in upad FS pri LP (FS LP ) za 2,9 %. Vpliv vzdržljivostne vadbe na vsebnost LA je različen glede na opazovano intenzivnost obremenitve. Pri nižjih intenzivnostih obremenitve, do približno 60 % P MAX, krivulja LA v odvisnosti od intenzivnosti obremenitve narašča počasneje, njen vrh pa se praviloma zviša. Po vzdržljivostni vadbi naj bi bile nižje vrednosti vsebnosti LA v krvi pri submaksimalnih intenzivnostih obremenitve na testih posledica zvišanja sposobnosti porabe LA pri vseh intenzivnostih obremenitve in nižje produkcije LA pri obremenitvah do 60 % VO 2MAX. (Abdelkarim, Ahmaidi, Chamari, Gharbi, Kallel in Tabka, 2008; Bosch, Dennis, Noakes in MacRae, 1992) 13

15 Nekatere raziskave trdijo, da vzdržljivostna vadba ne vpliva na najvišje vrednosti vsebnosti LA (LA MAX ). Kowalchuk idr. (2010) trdijo, da se vrednosti LA MAX in najvišja vrednost respiratornega količnika (R MAX ), zajete pri večstopenjskem obremenilnem testu, niso statistično značilno razlikovale po dvanajstih tednih vzdržljivostne vadbe. R MAX je stagniral pri 1,23, LA MAX pa med 11 in 13 mmol/l. 1.6 Cilj Cilj diplomskega dela je bil ugotoviti, kako neprekinjena metoda vzdržljivostne vadbe vpliva na rezultate kazalcev frekvenca srca (FS), vsebnost laktatnih ionov v krvi (LA), privzem kisika (VO 2 ), privzem kisika na kilogram telesne mase (VO 2 /kg), tvorba ogljikovega dioksida (VCO 2 ), pljučna ventilacija (VE) in respiratorni količnik (R) v večstopenjskem obremenilnem testu. 1.7 Hipoteza Predvidevamo, da se bodo kot posledica opravljene vadbe vrednosti omenjenih kazalcev spremenile v smeri, ki bo nakazovala povečano vzdržljivost celotnega organizma. 14

16 2 Metode dela 2.1 Merjenec Merjenec je v raziskavi sodeloval prostovoljno. Bil je študent Fakultete za šport, star štiriindvajset let, s telesno maso devetinosemdeset kilogramov in telesno višino 184 centimetrov. Omenjene spremenljivke se v času vadbe niso spreminjale, razen telesne mase, ki je na prvih dveh testiranjih znašala devetinosemdeset kilogramov, na zadnjem pa šestinosemdeset kilogramov. Merjenec je bil povprečno telesno aktiven in ni nikoli resno izvajal specializirane kolesarske vadbe. 2.2 Pripomočki Pri vadbi: kolesarski ergometer (Ergoline 900, Sensor Medics, Yorbalinda, California), merilnik srčnega utripa (Polar 810i, Polar Electro Oy, Finland), metronom, namizni ventilator za hlajenje. Pri testiranjih: kolesarski ergometer (Ergoline 900, Sensor Medics, Yorbalinda, California), merilnik srčnega utripa (Polar 810i, Polar Electro Oy, Finland), merilnik količine in sestave predihanega zraka (Vmax 29c, Sensor Medics, Yorbalinda, California), merilnik vsebnosti koncentracije LA v krvi (Milifotometer plus LP20, Dr. Lange, Berlin), metronom, namizni ventilator za hlajenje. 2.3 Postopek vadbe Vzdržljivostna vadba je potekala osem tednov v laboratoriju za biodinamiko. Vadbena enota je vsebovala deset minut ogrevanja pri 50-odstotni intenzivnosti glavnega dela vadbene enote, šestdeset minut kolesarjenja pri 100-odstotni intenzivnosti in pet minut ohlajanja pri 50-odstotni intenzivnosti. Kolesarjenje je praviloma potekalo pri frekvenci šestdeset obratov na minuto. Vadba je potekala v ponedeljek, torek, četrtek in petek, praviloma v dopoldanskem času. Ob sredah, sobotah in nedeljah ni bilo vadbe, saj so ti dnevi služili odmoru. 15

17 2.4 Testni protokol Večstopenjski obremenilni test je bil v času raziskave izveden trikrat. Prvič pred začetkom vadbe, drugič po polovici opravljene vadbe v četrtem tednu in tretjič po zaključku vadbe v osmem tednu. Pred testiranjem se je merjenec preoblekel v športno opremo in si namestil višino sedeža. Pod majico si je namestil merilnik srčnega utripa Polar 810i in si namazal uho s kremo Capsolin. Merjenec je nato sedel na kolesarski ergometer Ergoline 900. Po petminutnem ogrevanju je merjenec začel kolesariti s frekvenco šestdeset obratov na minuto. Začetna obremenitev je znašala 40 W. Vsake štiri minute se je obremenitev zvišala za 40 W. Vsako četrto minuto, pred zvišanjem intenzivnosti obremenitve, so bile izmerjene vrednosti kazalcev FS, LA, VO 2, VO 2 /kg, VCO 2, VE in R. Merjenec je kolesaril do utrujenosti. Utrujenost je predstavljal padec frekvence kolesarjenja pod šestdeset obratov na minuto pri dani stopnji obremenitve. Najvišja dosežena intenzivnost obremenitve na testu je bila primerjana s telesno maso merjenca. Tako je nastal kazalec najvišja intenzivnost obremenitve na testu, prilagojena telesni masi merjenca (P MAX /kg). Izračunana je bila po naslednji formuli: 16

18 P [W] 3 Rezultati 3.1 Analiza vadbe Vadba je potekala, kot je opisano v prejšnjem poglavju. Zaželena začetna vadbena intenzivnost je znašala 240 W, kar je nekoliko nad kriterijem OBLA, izmerjenem pri prvem večstopenjskem obremenilnem testu. V primeru nezmožnosti premagovanja obremenitve si jo je vadeči ustrezno znižal tako, da je zdržal celih šestdeset minut. Glede na občutke in verbalno spodbudo merilcev si je vadeči vadbeno intenzivnost v obdobju vadbe zviševal samostojno. V grafikonu 1 je prikazano gibanje vadbenih intenzivnost po posameznih vadbenih enotah načrtovana vadbena intenzivnost izvedena vadbena intenzivnost 1. vadbeno obdobje 2. vadbeno obdobje zaporedna št. vadbene enote Legenda: P moč Grafikon 1: Gibanje vadbenih intenzivnosti po posameznih vadbenih enotah Grafikon 1 prikazuje, da je bilo izvedenih šestindvajset vadbenih enot. Začetna vadbena intenzivnost, ki je znašala 240 W, je bila previsoka, zato smo jo znižali na 200 W. Pri tej intenzivnosti smo vztrajali pet vadbenih enot. Po petih izvedenih vadbenih enotah smo ugotovili, da ta vadbena intenzivnost ne izzove več želenega napora, zato smo jo zvišali na 240 W. Po šestih vadbenih enotah pri 240 W smo intenzivnost zvišali na 250 W. Sledilo je šest vadbenih enot pri tej intenzivnosti, nato pa ponovno zvišanje intenzivnosti na 260 W. Pri tej vadbeni intenzivnosti smo nato vztrajali zadnjih devet vadbenih enot do zaključka obdobja vadbe. Povprečna vadbena intenzivnost v prvem vadbenem obdobju je znašala 223aW, v drugem pa 257 W. Na drugi in peti vadbeni enoti smo znižali vadbeno intenzivnost za 20 W zaradi utrujenosti merjenca. 17

19 3.2 Rezultati večstopenjskih obremenilnih testov Predstavljeni bodo rezultati kazalcev FS, LA, VO 2, VO 2 /kg, VCO 2, VE in R, ki so bili opazovani na večstopenjskih obremenilnih testih. LP je bil definiran kot presečišče dveh interpolacijskih premic, ki se najbolje prilegata spremembam vsebnosti LA v grafikonu odvisnosti vsebnosti LA od intenzivnosti obremenitve. Razlike med omenjenimi kazalci na posameznih testih bodo primerjane pri intenzivnostih obremenitve 120 W, 200 W in 280 W. Takšna primerjava nam omogoča dober pregled prilagoditev med vadbo. Primerjali bomo tudi najvišje zabeležene vrednosti kazalcev. Tabela 1: Vrednosti kazalcev vsebnost laktatnih ionov v krvi, moč in frekvenca srca na testih Št. testiranja Teden testiranja Enota LA LP 2,7 3,1 1,5 mmol/l LA OBLA mmol/l LA MAX 8,6 11,1 7,6 mmol/l P LP W P OBLA W P MAX W FS LP u/min FS OBLA u/min FS MAX u/min Legenda: LA LP, LA OBLA vsebnost laktatnih ionov pri laktatnem pragu in OBLA, LA MAX najvišja vsebnost laktatnih ionov, P LP, P OBLA moč pri laktatnem pragu in OBLA, P MAX najvišja moč, FS LP, FS OBLA frekvenca srca pri laktatnem pragu in pri OBLA, FS MAX najvišja frekvenca srca. Pri prvem testiranju se LP pojavi pri moči P LP 1=169 W. Vsebnost LA pri LP znaša LA LP 1=2,7 mmol/l krvi, FS pri LP pa FS LP 1=156 utripov/min (u/min). Moč pri OBLA znašap OBLA 1=223 W, FS pri OBLA pa FS OBLA 1=174 u/min. Na drugem testiranju je obremenitev pri LP P LP 2=209 W in vsebnosti LA LP 2=3,1 mmol/l. FS LP 2=156 u/min. Pri OBLA je dosežena obremenitev P OBLA 2=255 W in FS OBLA 2=170 u/min. Na zaključnem testiranju je LP pri vsebnosti LA LA LP 3=1,5 mmol/l in obremenitvip LP 3=247 W. FS LP 3=150 u/min, pri OBLA pa FS OBLA 3=168 u/min. Pri OBLA je dosežena obremenitev P OBLA 3=306 W. 18

20 P MAX /kg [W/kg] Iz podatkov je razvidno, da se vsebnost LA LP po polovici opravljene vadbe nekoliko zviša, ob zaključku vadbe pa izrazito zniža. Končna vrednost LA LP 3 je v primerjavi z začetno LA LP 1 nižja za 44 %. Podoben trend je opazen pri maksimalnih vrednostih LA (LA MAX ). Najvišja vrednost je bila zabeležena na drugem testiranju, in sicer LA MAX 2=11,1 mmol/l, na zaključnem testiranju pa je ta vrednost bila LA MAX 3=7,6 mmol/l, torej 12 % nižja kot pred začetkom vadbe, ko je znašala LA MAX 1=8,6 mmol/l. P LP in P OBLA sta se ves čas vadbe zviševali. P LP se je v celotnem obdobju vadbe zvišala za 46 %, P OBLA pa za 37 %. FS LP in FS OBLA sta se nekoliko znižali, a ne kažeta večjih sprememb. Največje spremembe so pri najvišji FS (FS MAX ), ki se je znižala za 10 % v času vadbe. Najvišja dosežena stopnja intenzivnosti obremenitve (P MAX ) se je iz začetnih 280 W po vsakih štirih tednih vadbe zvišala za 40 W in je na koncu znašala P MAX 3=360 W. Izboljšanje v primerjavi s P MAX 1 znaša 29 %. Grafikon 2 prikazuje najvišjo doseženo stopnjo intenzivnosti obremenitve na posameznem testu, prilagojeno telesni masi merjenca (P MAX /kg). 4,20 4,19 4,00 3,80 3,60 3,60 3,40 3,20 3,00 3, št. testiranja Legenda: P MAX /kg najvišja moč na kilogram telesne mase. Grafikon 2: Najvišja dosežena stopnja intenzivnost obremenitve na testiranju, prilagojena telesni masi merjenca Na drugem testiranju je merjenec dosegel 12,5 % višjo obremenitev kot na prvem testiranju. Med drugim in tretjim testiranjem se je najvišja premagana obremenitev izboljšala za 16,4 %. 3,9 % tega izboljšanja je posledica znižanja telesne mase merjenca za tri kilograme v zadnjem obdobju vadbe. V celotnem obdobju vadbe se je najvišja dosežena stopnja intenzivnosti obremenitve izboljšala iz 3,15 W/kg na 4,19 W/kg oziroma za 33 %. 19

21 FS [u/min] FS 1 FS 2 FS P [W] Legenda: FS frekvenca srca, P moč, FS 1, FS 2, FS 3 frekvenca srca na prvem, drugem in tretjem testu. Grafikon 3: Spremembe v odzivu frekvence srca med vadbo FS pri isti absolutni intenzivnosti obremenitve se je zniževala čez celotno vadbeno obdobje. V grafikonu 3 je viden premik krivulj FS v desno, kar nakazuje izboljšanje vzdržljivosti. Kasnejše naraščanje FS v odvisnosti od intenzivnosti obremenitve je po prvih štirih tednih vadbe izrazitejše pri višjih intenzivnostih nad 50 % maksimalno dosežene. Po osmih tednih vadbe je ta trend prisoten pri vseh stopnjah intenzivnosti obremenitve. V povprečju so se FS pri istih absolutnih intenzivnostih obremenitve znižale za %. Tabela 2: Vrednosti frekvence srca pri izbranih intenzivnostih obremenitve Testiranje št Enota FS 120 W u/min FS 200 W u/min FS 280 W u/min FS MAX u/min Legenda: FS 120 W, FS 200 W, FS 280 W frekvenca srca pri intenzivnostih obremenitve 120 W, 200 W in 280 W, FS MAX najvišja frekvenca srca. V tabeli 2 so prikazane vrednosti FS na vseh treh testih pri intenzivnostih obremenitve 120aW, 200 W in 280 W. Največja sprememba FS je opazna pri intenzivnosti obremenitve 200 W. Razlika v FS med prvim in tretjim testom je kar 20 %. FS MAX se je med vadbo znižala za 5,2 %. 20

22 LA [mmol/l] LA 1 LA 2 LA P [W] Legenda: P moč, LA vsebnost laktatnih ionov, LA 1, LA 2, LA 3 vsebnost laktatnih ionov v krvi na prvem, drugem in tretjem testu. Grafikon 4: Spremembe krivulje vsebnosti laktatnih ionov v krvi med vadbo Grafikon 4 prikazuje spremembe v vsebnosti LA v krvi. Po vsakih štirih tednih vadbe se je krivulja LA premaknila nekoliko v desno. Tovrstna sprememba je povezana z dvigom ravni dolgotrajne vzdržljivosti. Večja sprememba je opazna po opravljenem drugem delu vadbe. Tabela 3: Vsebnosti laktatnih ionov v krvi pri izbranih intenzivnostih obremenitve Testiranje št Enota LA 120 W 1,9 1,5 0,9 mmol/l LA 200 W 3,3 2,4 1,0 mmol/l LA 280 W 8,6 5,0 2,6 mmol/l LA MAX 8,6 11,1 7,6 mmol/l Legenda: LA 120 W, LA 200 W, LA 280 W vsebnost laktatnih ionov v krvi pri intenzivnostih obremenitve 120 W, 200 W in 280 W, LA MAX najvišja vsebnost laktatnih ionov v krvi. V tabeli 3 so prikazane vsebnosti LA v krvi pri izbranih intenzivnostih obremenitve. Na drugem testiranju je bila zabeležena najvišja maksimalna vsebnost LA MAX 2=11,1 mmol/l, na zadnjem testu pa nižja kot pred opravljeno vadbo. Največja sprememba je opažena pri intenzivnosti obremenitve 280 W (LA 280 W ). Pri tej intenzivnosti obremenitve je bila pred začetkom vadbe dosežena najvišja vsebnost LA na testu, to je LA 280 W 1=8,6 mmol/l, po vadbi pa le še LA 280 W 3=2,6 mmol/l. 21

23 VE [l/min] VE 1 VE 2 VE P [W] Legenda: P moč, VE pljučna ventilacija, VE 1, VE 2, VE 3 vrednosti pljučne ventilacije na prvem, drugem in tretjem testu. Grafikon 5: Prilagoditev pljučne ventilacije med vadbo V grafikonu 5 je predstavljena minutna pljučna ventilacija pri določenih intenzivnostih obremenitve na vseh treh testiranjih. Pri intenzivnostih obremenitve do 200 W skoraj ni razlik v VE med testiranji. Do večjih razlik je prišlo nad to intenzivnostjo obremenitve. Predvsem na zadnjem testiranju (VE_3) je opazno nekoliko počasnejše naraščanje krivulje VEa3 v odvisnosti od intenzivnosti obremenitve. Tabela 4: Vrednosti pljučne ventilacije pri izbranih intenzivnostih obremenitve Testiranje št Enota VE 120 W l/min VE 200 W l/min VE 280 W l/min VE MAX l/min Legenda: VE 120 W, VE 200 W, VE 280 W vrednosti pljučne ventilacije pri intenzivnostih obremenitve 120 W, 200 W in 280 W, VE MAX največje vrednosti pljučne ventilacije. Glede na podatke v tabeli 4 so bile na drugem testiranju zabeležene največje vrednosti VE pri vseh treh absolutnih intenzivnostih obremenitve. Največje vrednosti VE (VE MAX ) so se v obdobju vadbe povečevale. Največje povečanje smo dosegli po prvih štirih tednih vadbe za 27 %. Iz začetnih VE MAX 1=91 l/min smo na koncu dosegli vrednost VE MAX 3=124 l/min, kar predstavlja 36 % več predihanega zraka. 22

24 VO 2 [l/min] 3,5 3 2,5 2 1,5 1 VO₂ 1 VO₂ 2 VO₂ 3 0, P [W] Legenda: P moč, VO 2 privzem kisika, VO 2 1, VO 2 2, VO 2 3 privzem kisika na prvem, drugem in tretjem testu. Grafikon 6: Spremembe privzema kisika med vadbo V grafikonu 6 so vidne spremembe v VO 2 na testiranjih med vadbo. VO 2 je na prvem in drugem testiranju naraščal identično. Nekoliko počasnejše naraščanje VO 2 v odvisnosti od intenzivnosti obremenitve je opazno le na zadnjem testiranju, predvsem pri intenzivnostih obremenitve nad 200 W. Tabela 5: Privzem kisika pri izbranih intenzivnostih obremenitve Testiranje št Enota VO W 1,413 1,484 1,428 l/min VO W 2,199 2,241 2,100 l/min VO W 3,040 3,040 2,829 l/min VO 2 MAX 3,040 3,384 3,493 l/min Legenda: VO W, VO W, VO W privzem kisika pri intenzivnostih obremenitve 120 W, 200 W in 280 W, VO 2 MAX najvišja aerobna moč. Tabela 5 potrjuje, da so vrednosti VO 2 pri intenzivnostih obremenitve 120aW in 200 W v celotnem obdobju vadbe ostale skoraj enake, le pri intenzivnosti obremenitve 280 W je opazen nekoliko manjši VO 2 na zadnjem testiranju (VO W 3). VO 2MAX se je v vadbenem obdobju izboljšala za 14,9 %, to je z 11,3-odstotnim izboljšanjem že po prvih štirih tednih vadbe (VO 2 MAX 2) in dodatnim 3,6-odstotnim izboljšanjem v zadnjem sklopu vadbe (VO 2aMAX 3). Glede na največje izboljšanje VO 2MAX 2 po prvem sklopu vadbe in nižjem naklonu krivulje VO 2 l3 po opravljenem drugem sklopu vadbe lahko sklepamo, da je počasnejše naraščanje 23

25 VO 2 /kg [ml/kg/min] VO 2 l3 v odvisnosti od intenzivnosti obremenitve na zadnjem testiranju posledica bolj ekonomičnega premagovanja obremenitve in ne izboljšane sposobnosti VO 2MAX VO₂/kg 1 VO₂/kg 2 VO₂/kg P [W] Legenda: P moč, VO 2 /kg privzem kisika na kilogram telesne mase, VO 2 /kg 1, VO 2 /kg 2, VO 2 /kg 3 privzem kisika na kilogram telesne mase na prvem, drugem in tretjem testu. Grafikon 7: Prilagoditve privzema kisika na kilogram telesne mase na testiranjih Grafikon 7 prikazuje VO 2 na kilogram telesne mase (VO 2 /kg). Krivulje VO 2 /kg vseh treh testiranj (VO 2 /kg 1, VO 2 /kg 2 in VO 2 /kg 3) se pri istih submaksimalnih intenzivnostih obremenitve praktično prekrivajo. Razlike so le v višini vrha posamezne krivulje VO 2 /kg. Prva krivulja (VO 2 /kg 1) se konča pri P=280 W. Druga krivulja (VO 2 /kg 2) se konča pri P=320 W. Krivulja zadnjega testiranja (VO 2 /kg 3) doseže vrh pri P=360 W. Tabela 6: Privzem kisika na kilogram telesne mase pri izbranih intenzivnostih obremenitve Testiranje št Enota VO 2 /kg 120 W ml/kg/min VO 2 /kg 200 W ml/kg/min VO 2 /kg 280 W ml/kg/min VO 2 /kg MAX ml/kg/min Legenda: VO 2 /kg 120 W, VO 2 /kg 200 W, VO 2 /kg 280 W privzem kisika na kilogram telesne mase pri intenzivnostih obremenitve 120 W, 200 W in 280 W, VO 2 /kg MAX največji privzem kisika na kilogram telesne mase. Tudi podatki v tabeli 6 so pri izbranih intenzivnostih obremenitve skoraj enaki, saj med testiranji odstopajo kvečjemu za 1ml. Največje vrednosti VO 2 /kg (VO 2 /kg MAX ) so se po prvih štirih tednih vadbe izboljšale za 11,7 %, po drugih štirih tednih vadbe pa še za 8,8 %. 24

26 VCO 2 [l/min] Tabela 5 prikazuje 3,6-odstotno izboljšanje VO 2MAX, tabela 6 pa 8,8-odstotno izboljšanje VO 2 /kg MAX. Razlika 5,2 % v izboljšanju je nastala, ker tabela 6 upošteva telesno maso merjenca. Merjencu se je telesna masa med drugim in tretjim testiranjem znižala za tri kilograme, kar pojasni 5,2-odstotno razliko v VO 2MAX. 4 3,5 3 2,5 2 1,5 VCO₂ 1 VCO₂ 2 VCO₂ 3 1 0, P [W] Legenda: P moč, VCO 2 tvorba ogljikovega dioksida, VCO 2 1, VCO 2 2, VCO 2 3 tvorba ogljikovega dioksida na prvem, drugem in tretjem testu. Grafikon 8: Spremembe v tvorbi ogljikovega dioksida med vadbo Grafikon 8 predstavlja spremembe v VCO 2 v obdobju vadbe. Razvidno je, da se je v obdobju vadbe VCO 2 postopoma zmanjševala. Razlike v VCO 2 so pri intenzivnostih obremenitve do 180 W zelo majhne, nato pa se z višanjem intenzivnosti obremenitev povečujejo. Tabela 7: Vrednosti tvorbe ogljikovega dioksida pri izbranih intenzivnostih obremenitve Testiranje št Enota VCO W 1,255 1,328 1,255 l/min VCO W 2,164 2,088 1,970 l/min VCO W 3,164 3,070 2,860 l/min VCO 2 MAX 3,164 3,510 3,830 l/min Legenda: VCO W, VCO W, VCO W tvorba ogljikovega dioksida pri intenzivnostih obremenitve 120 W, 200 W in 280 W, VCO 2 MAX največja tvorba ogljikovega dioksida. Dosežene mejne vrednosti VCO 2 so v obdobju vadbe naraščale. Maksimalna dosežena vrednost VCO 2 (VCO 2MAX ) se je iz začetnih VCO 2MAX 1=3,164 l/min po prvih štirih tednih vadbe povečala za 10,9 %, to je na VCO 2MAX 2=3,510 l/min, v naslednjih štirih tednih pa še za 10,1 %, torej na VCO 2MAX 3=3,830 l/min, kot je razvidno iz tabele 7. 25

27 R [ VCO 2 /VO 2 ] 1,1 1,05 1 0,95 0,9 R 1 R 2 R 3 0,85 0, P [W] Legenda: P moč, R respiratorni količnik, R 1, R 2, R 3 vrednosti respiratornega količnika na prvem, drugem in tretjem testu. Grafikon 9: Spremembe vrednosti respiratornega količnika med vadbo R predstavlja razmerje med količino VCO 2 in količino VO 2 (R=VCO 2 /VO 2 ). Iz grafikona 9 razberemo, da se je R na vseh testiranjih do intenzivnosti obremenitve 160 W zviševal skoraj identično. Nad to vrednostjo je R 1, ki je bil izmerjen na prvem testiranju, v odvisnosti od intenzivnosti obremenitve naraščal hitreje kot na drugem (R 2) in tretjem testiranju (R 3). Glede na krivulje R na grafikonu 9 je razvidno, da je do znižanja R prišlo po prvih štirih tednih vadbe. V drugem obdobju vadbe vadbene obremenitve niso vplivale na dodatno znižanje R pri submaksimalnih intenzivnostih obremenitev, saj se krivulji R 2 in R 3 prekrivata. Tabela 8: Vrednosti respiratornega količnika pri izbranih intenzivnostih obremenitve Testiranje št R 120 W 0,89 0,89 0,88 R 200 W 0,98 0,93 0,94 R 280 W 1,04 1,01 1,01 R MAX 1,04 1,04 1,10 Legenda: R 120 W, R 200 W, R 280 W vrednosti respiratornega količnika pri intenzivnostih obremenitve 120 W, 200 W in 280 W, R MAX najvišje vrednosti respiratornega količnika. Podatki v tabeli 8 so pri izbranih submaksimalnih intenzivnostih obremenitve na drugem in tretjem testiranju enaki oziroma odstopajo za največ 1 %. Če so se vrednosti R pri intenzivnostih obremenitve nad 160 W znižale že po prvem delu vadbe, pa je pri maksimalnih vrednostih R (R MAX ) ravno obratno. Po prvem delu vadbe se vrednosti R MAX ne spremenijo, po opravljenem drugem delu vadbe pa se vrednost R MAX 3 zviša za 5,8 %. 26

28 4 Razprava Diplomsko delo pojasnjuje prilagoditve srčno-žilnega, dihalnega in presnovnega funkcionalnega sistema na premagovanje standardiziranega večstopenjskega obremenilnega testa, ki nastanejo po osmih tednih vzdržljivostne vadbe po neprekinjeni metodi. Ugotovili smo, da vzdržljivostna vadba po neprekinjeni metodi izboljša zmogljivost srčnožilnega, dihalnega in energijskega sistema. Spremembe v omenjenih funkcionalnih sistemih smo opazovali s kazalci FS, LA, VO 2, VO 2 /kg, VCO 2, VE in R v večstopenjskem obremenilnem testu. Vrednosti kazalcev FS in LA kažejo boljše vrednosti pri vseh stopnjah submaksimalnih intenzivnosti obremenitev. Vrednosti kazalcev VO 2, VCO 2, VE in R kažejo boljše vrednosti, a le pri višjih stopnjah submaksimalnih intenzivnosti obremenitev. Najvišje vrednosti kazalcev FS MAX, VO 2MAX, VO 2 /kg MAX, VCO 2MAX, VE MAX, in R MAX so se izboljšale in bile dosežene pri novih, višjih stopnjah intenzivnosti obremenitve. Vse omenjene spremembe kazalcev nakazujejo povečano vzdržljivost celotnega organizma. Na podlagi te ugotovitve potrjujemo postavljeno hipotezo. Vadbena intenzivnost je v prvem vadbenem obdobju nihala med 200 W in 250 W. Povprečna vadbena intenzivnost v prvem obdobju je znašala 223 W, kar ustreza kriteriju P OBLA 1 ali 80 % P MAX 1 na prvotnem testiranju. Vadbena intenzivnost v drugem vadbenem obdobju je nihala med 250 W in 260 W. Povprečna vadbena intenzivnost v drugem obdobju je znašala 257 W, kar ustreza kriteriju P OBLA 2 ali 80 % P MAX 2 na drugem testiranju. Glede na te podatke ugotavljamo, da je bila kljub dviganju vadbenih intenzivnosti relativna intenzivnost vadbe čez celotno vadbeno obdobje okrog 80 % P MAX. Enourna vadbena intenzivnost se je zvišala za 30 %, torej iz začetnih 200 W na 260 W. P MAX na večstopenjskih obremenilnih testih se je izboljšala za 28,6 %, kar je nekoliko višje kot navajajo Kowalchuk idr. (2010), ki so zaznali 20,1-odstotno zvišanje v dvanajstih tednih vadbe. Isto kot Kowalchuk idr. (2010) ugotavljamo, da je do večjega izboljšanja premaganih vadbenih in testnih intenzivnosti prišlo v prvih štirih tednih vadbe. Glede na skoraj isti odstotek zvišanja vadbenih in testnih intenzivnosti lahko trdimo, da enourne vadbene obremenitve pri relativno najvišji stopnji intenzivnosti izboljšajo dejavnike, ki so potrebni za izboljšanje rezultata v večstopenjskem obremenilnem testu. Ugotovili smo, da sta se P LP in P OBLA med vadbo zviševali. Večje izboljšanje P LP smo zaznali po prvem delu vadbe, medtem ko se je P OBLA bolj zvišala po opravljenem drugem delu vadbe. Dvig P LP in P OBLA je v neposredni povezavi s premikom krivulje LA v desno. Ta premik nakazuje povečano vzdržljivost organizma, saj pomeni, da smo pri stacionarnem stanju LA sposobni premagati višjo intenzivnost obremenitve. (Bompa in Haff, 2009) 27

29 FS LP v obdobju vadbe ostaja sprva nespremenjena, nato pa se malo zniža. Tudi FS OBLA se med vadbo znižuje. Nižja FS pomeni nižjo obremenitev živčnega sistema, saj mora ta proizvesti nižje število živčnih impulzov na minuto. Zvišanje P LP in upad FS LP so ugotovili tudi Carter idr. (1999) ter Jacobs idr. (1992). Vsebnost LA LP se je sprva nekoliko zvišala, nato pa upadla za polovico. Jacobs idr. (1992) ter Bosch idr. (1992) so ugotovili, da so nižje vrednosti vsebnosti LA v krvi na testih po vzdržljivostni vadbi posledica zvišane sposobnosti porabe LA pri vseh intenzivnostih obremenitve in nižje produkcije LA pri obremenitvah do 60 % VO 2MAX. Maksimalne vrednosti vseh kazalcev so se v obdobju vadbe zviševale in dosegle nove višje vrednosti pri višji stopnji intenzivnosti obremenitve. Izjema sta kazalca LA MAX in FS MAX. LA MAX se po prvih štirih tednih zviša,nato pa upade pod vrednosti pred vadbo. Kowalchuk idr. (2010) trdijo, da se vrednosti LA MAX med vadbo ne spremenijo, medtem ko Bosch idr. (1992) ter Abdelkarim idr. (2008) navajajo, da bi se morale vrednosti LA MAX s tovrstno vadbo zvišati. FS MAX z vadbo upada. Kowalchuk idr. (2010) ter Carter idr. (1999) niso ugotovili sprememb pri FS MAX, Ušaj (2003) pa trdi, da je njeno znižanje običajen pojav. Nižja FS MAX ob povečanem UV nakazuje racionalnejše delo srca, saj kljub nižji FS količina prečrpane krvi ostaja enaka. Carter idr. (1999) poročajo o počasnejšem naraščanju FS v odvisnosti od intenzivnosti obremenitve pri večstopenjskem obremenilnem testu po šestih tednih vzdržljivostne vadbe. Tudi v naši raziskavi smo zaznali ta učinek vzdržljivostne vadbe. Prilagoditev razumemo kot že omenjeno racionalnejše delo srca. VO 2MAX se izboljšuje čez celotno vadbeno obdobje, vendar ne linearno, kot trdi Nalcakan (2014). VO 2MAX se že po prvih štirih tednih vadbe izboljša za 11,3 %, v drugem delu vadbe pa le še za 3,6 %. Tudi Kowalchuk idr. (2010) so po prvem delu vadbe zaznali večje izboljšanje VO 2MAX. Izboljšanje VO 2MAX potrjujejo vse primerjane raziskave, razen raziskave Fateminezhada idr. (2013), ki trdijo, da neprekinjena metoda vzdržljivostne vadbe ne vpliva na VO 2MAX. Menimo, da je do te razlike prišlo, ker je bila v njihovi raziskavi vadbena intenzivnost prenizka, saj ni jasno definirana. Večja VO 2MAX pomeni, da smo sposobni sprejeti več O 2. Zaradi večje razpoložljivosti O 2 lahko večji delež energije tvorimo z aerobnimi energijskimi procesi. To nakazuje povečano vzdržljivost organizma, saj so le aerobni energijski procesi zmožni dolgotrajne obnove porabljene energije. (Ušaj, 2003) Glede na povečanje VO 2MAX in znižanje FS sklepamo, da je prišlo do hipertrofije srčne mišice. Kot trdita Astrand in Shephard (2000), povečanje VO 2MAX ni možno brez povečanja dela srca. Delo srca je odvisno od FS in UV. Ker se je FS v obdobju vadbe znižala, se je moral UV povečati. Povečanje UV potrjujejo tudi Fateminezhad idr. (2013), Kowalchuk idr. (2010) ter Gleeson, Greenhaff, in Maughan(2002). Na znižanje FS poleg povečanja UV vpliva tudi zvišanje tonusa nervusa vagusa (vagotonija). (Ušaj, 2003) Nižja FS ob večjem UV kaže na 28