Płuca i serce dbają o to, by mięśnie otrzymywały w trakcie wysiłku odpowiednią ilość tlenu. Im więcej, tym lepiej. W kolejnej części przygotowanego wraz z Akademią Wychowania Fizycznego w Krakowie "ABC fizjologii sportu" profesor Andrzej Klimek mówi o tym, skąd zawodnik wie, na co go stać. W rozmowie z Grzegorzem Jasińskim tłumaczy też, co dają treningi w warunkach wysokogórskich i po co niektórzy uciekają się do dopingu.
Twoja przeglądarka nie obsługuje standardu HTML5 dla video
Grzegorz Jasiński: Porozmawiajmy teraz o tym, co dzieje się w organizmie sportowca, czy nawet intensywnie uprawiającego sport amatora. Co się dzieje z naszymi płucami, naszym sercem?
Prof. Andrzej Klimek: Te wszystkie mechanizmy zaopatrzenia organizmu w tlen - płuca, serce - mają kluczowe znacznie, bez tego mięśnie nie mogłyby pracować. Płuca odpowiadają za to, byśmy dostarczyli tlen z powietrza do krwi, układ krążenia dostarcza krew z tlenem do mięśni. Te wszystkie układy muszą ściśle współpracować właśnie po to, by dostarczyć tlen do mięśni w dostatecznej ilości.
Jeśli chodzi o przewietrzanie płuc, trzeba pamiętać, że wcale nie najważniejsza jest ilość powietrza przepuszczanego przez płuca, ale to, jakie mamy możliwości wykorzystania tlenu z tego powietrza, ile tlenu dostarczymy do mięśni. Wciągamy do płuc mniej więcej taką samą ilość powietrza, jaką wydychamy. Chodzi o to, ile tego powietrza w ciągu minuty przez płuca przejdzie. W warunkach spoczynkowych to jest od 6 do 8 litrów. Przy maksymalnym wysiłku u sportowców może to przekroczyć nawet 200 litrów. Z tych 6 do 200 to jest znacząca różnica. To jednak nie w pełni determinuje ilość pobieranego tlenu. Okazuje się, że wtedy, gdy my dobrowolnie zaczynamy głęboko i szybko oddychać, to wciągamy do płuc więcej powietrza, niż dzieje się to odruchowo przy nawet skrajnym wysiłku fizycznym. To znaczy, że mamy pewien zapas, którego nawet wtedy nie wykorzystujemy. Czyli na tym etapie układ oddechowy nie ogranicza naszych możliwości.
Natomiast najważniejsza tu jest krew, pompowana oczywiście przez serce. Mamy pewną pojemność tlenową krwi - każde 100 mililitrów krwi zdrowego człowieka transportuje około 20 mililitrów tlenu. Im więcej może przetransportować, tym lepiej. Od czego to zależy? Oczywiście od hemoglobiny, składnika czerwonych krwinek. Im większa zawartość hemoglobiny, tym większa możliwość dostarczania tlenu i tym większa wydolność. Właśnie dlatego sportowcy bardzo często sięgają po niedozwolony doping w postaci EPO - erytropoetyny, która w normalnych warunkach produkowana przez nerki powoduje wytwarzanie przez szpik kostny krwinek czerwonych. Jeśli dodamy EPO z zewnątrz, zwiększymy liczbę krwinek czerwonych i tym samym zdolności wysiłkowe w drodze niedozwolonego dopingu. To jest jednak łatwe do wykrycia. Jest też inny sposób: pobiera się własną krew i po odbudowie wprowadza się ją z powrotem. Są też inne metody niedozwolonego dopingu. Ale są też sposoby naturalnego powiększenia tej pojemności tlenowej...
Na przykład wyjazd w rejony wysokogórskie, gdzie jest mniej tlenu w powietrzu i organizm sam mobilizuje się, by nam go w normalnych ilościach dostarczyć. To jest jakby naturalny doping, który wszyscy stosują.
Dlatego nie nazywamy tego dopingiem, to zupełnie naturalna reakcja organizmu. Szczególnie w konkurencjach wytrzymałościowych sportowcy wykorzystują takie warunki hipoksji, czyli niedotlenienia, które występują w górach. Minimalna wysokość to powiedzmy około 1600 metrów n.p.m., ale nie może być też zbyt wysoko, by nie doprowadzić do choroby wysokogórskiej. Taki trening mobilizuje organizm do obrony przed niedotlenieniem.
Jak to wygląda w przypadku Soczi? Czy do tych występów zawodnicy powinni byli przygotować się wysokościowo?
To nie ma takiego znaczenia, bo w konkurencjach wytrzymałościowych nie ma znaczenia, czy ostatecznie zawody będą na większej czy mniejszej wysokości. Decyduje większa wydolność tlenowa, więc trzeba tak trening poprowadzić, by te zdolności transportu tlenu były możliwie jak największe. Nawet jeśli zawody odbywają się na poziomie morza, warto przygotować się w górach, a jeśli startuje się na wyższej wysokości, jest tylko odpowiednio trudniej. Mistrzostwa świata w piłce nożnej były w Meksyku na bardzo dużej wysokości - teraz już się tego nie robi, by nie powodować aż takich problemów.
Jakie problemy mogą wiązać się ze zwiększoną gęstością krwi, jej krzepliwością?
Nie można w nieskończoność tego powiększać, hematokryt, czyli stosunek procentowy elementów morfotycznych do całej objętości krwi, nie może być zbyt wysoki właśnie ze względu na zwiększoną gęstość, lepkość. Wtedy transport krwi, pompowanie przez serce jest utrudnione. Ale trening wysokogórski, prowadzony w odpowiednich warunkach, 3-4 razy w roku po dwa, trzy, cztery tygodnie, nie prowadzi do aż tak drastycznych zmian.
Jeśli chodzi o serce, to parametrem, który wszyscy rozumiemy, jest tętno. Często podczas transmisji telewizyjnych z biegów narciarskich ta wartość jest podawana, podawany jest też procent maksymalnego tętna. Jak się tę wartość mierzy? Czy to jest wartość stała, którą uznaje się za fizjologicznie dopuszczalną?
Mówimy o częstości skurczów serca, czyli liczbie skurczów w czasie jednej minuty. Ona w warunkach spoczynkowych wynosi około 60, 70, 80 skurczów na minutę. U sportowców, gdzie dochodzi do fizjologicznego przerostu głównie mięśnia lewej komory, ta spoczynkowa wartość obniża się. W czasie snu, w czasie absolutnego odpoczynku notowano nawet wartości poniżej 30. Serce sportowca pompuje za każdym razem więcej krwi, wzrasta jego objętość wyrzutowa. Dlatego do przepompowania tej samej objętości krwi może się kurczyć rzadziej. Tak układ krążenia reaguje na długotrwały, wytrzymałościowy trening. Jeśli chodzi o wartości maksymalne, one raczej nie zależą już od poziomu wytrenowania. Czasem tylko obserwuje się, że są nieco niższe. Ale uniwersalną regułą, która w większości przypadków się sprawdza i oddaje wartość maksymalną, jest wzór 220 minus wiek. Czyli zawodnik 20-letni osiąga przy największym wysiłku maksymalną częstość około 200 skurczów na minutę. A jak to można sprawdzić? Oczywiście poddając się takim badaniom, o jakich mówiliśmy wcześniej, czyli wysiłkowi o narastającej intensywności aż do skrajnego zmęczenia. Wtedy w momencie odmowy kontynuowania wysiłku organizm osiąga maksymalny poziom wielu wskaźników, maksymalny pobór tlenu, maksymalną wentylację płuc i na przykład maksymalną częstość skurczów serca. Wtedy dopiero możemy rzetelnie ocenić, jaka jest maksymalna częstość skurczów serca. Jeśli nie mamy możliwości przeprowadzenia takich badań, szacujemy ją według powyższego wzoru: 220 minus wiek.
Natomiast ten procent jest istotny, bo częstość skurczów serca jest jedynym takim nieinwazyjnym wskaźnikiem, z którego trener i zawodnik mogą korzystać. Nie trzeba pobierać krwi, wystarczy łatwo dostępny monitor pracy serca. To ważne, bo wyznaczamy podczas badań tak zwane progi metaboliczne, choćby próg mleczanowy na podstawie badań stężenia kwasu mlekowego. Te progi przekładane są właśnie na procent maksymalnej częstości skurczów serca. Najczęściej drugi próg metaboliczny jest przekraczany przy 85 procentach maksymalnej częstości skurczów serca. Z tym, że oczywiście, by to dokładnie ocenić, znów trzeba taką próbę wysiłkową wykonać. Ale ogólnie można powiedzieć, że jest to maksymalna intensywność wysiłku, przy której można uzyskać tak zwany stan równowagi czynnościowej. Czyli zawodnik wykonujący wysiłek o stałej intensywności, na przykład maratończyk, jest w stanie przebiec cały maraton na poziomie tego progu metabolicznego. Jeśli go przekroczy, niestety nie osiągnie stanu równowagi, będzie musiał skończyć wcześniej albo będzie zmuszony do zmniejszenia intensywności. Po to określamy te progi i odnosimy do częstości skurczów serca, by zawodnik wiedział, z jaką intensywnością powinien trenować, by jak najszybciej kształtować wydolność tlenową - właśnie tuż poniżej tego progu, o którym mówiłem - i z jaką intensywnością może wykonywać wysiłek startowy, żeby wytrzymać cały dystans - to właśnie maksymalnie na poziomie tego progu.
Czyli dzięki temu zawodnik może jak najlepiej dopasować się do wysiłku, który go czeka. Żeby nie upaść za wcześnie.
Doświadczeni zawodnicy doskonale wiedzą, że nie mogą się dać ponieść emocjom, bo ktoś szybciej od nich biegnie. Wiedzą, że jeśli to przekracza ich możliwości wysiłkowe, ich progi metaboliczne, to nie będą w stanie wytrzymać z taką intensywnością całego dystansu. Każdy może wykonywać długotrwałą pracę w oparciu o swoje zdolności wysiłkowe, o wyznaczone w badaniach maksymalne zdolności. To musi być indywidualnie dobrane. Zawodnik, który takie badania przeprowadzi, doskonale wie, na co go stać.