Εφαρμοσμένη Βιοχημεία & Φυσιολογία στην προπόνηση του Τριάθλου : Γαλακτικά Κατώφλια

Η επιστήμη του τρεξίματος : Γαλακτικό οξύ & Γαλακτικά Κατώφλια

Κείμενο : Γιάννης Ψαρέλης, BSc, MSc, MBA, PhDc (Προπονητής Τριάθλου) Email :smartsportcoach@hotmail.com & Κινητό : 6937170260

Εισαγωγή

«Για δεκαετίες το γαλακτικό οξύ ήταν ο κυριότερος ένοχος της κόπωσης και η Νέμεση για τους αθλητές ήταν ο εχθρός που ονομάζεται γαλακτικό οξύ. Δυστυχώς για δεκαετίες ήμασταν λάθος.» (Magness, 2014). Ομως το ότι η συσσώρεση γαλακτικού οξέος δεν είναι η κυρία αιτία κόπωσης δεν σημαίνει ότι δεν συσχετίζεται η συγκέντρωσή του με την αύξηση της κόπωσης και με βιοχημικούς δείκτες που προκαλούν.

O Anderson (2013) ανέφερε ότι «δύο δημοφιλείς μύθοι στο τρέξιμο είναι ότι το κάψιμο που αισθανόμαστε στα πόδια κατά τη διάρκεια γρήγορου τρεξίματος οφείλεται στη συσσώρεση γαλακτικού οξέος και ότι και ο πόνος που αισθανόμαστε την επόμενη μέρα από μία σκληρή προπόνηση παράγεται από την ίδια ενοχλητική ουσία». (To κάψιμο είναι πιθανόν ένα προστατευτικός μηχανισμός του νευρικού συστήματος ώστε να προστατευθούν οι μύες από υψηλής προσπάθειας/ ισχύος προσπάθεια και ο καθυστερημένος πόνος είναι μία αντιφλεγμονώδη διαδικασία που συμβαίνει στα μυικά κύτταρα.)

Τί είναι το γαλακτικό οξύ;

Απλοποιώντας τους επιστημονικούς ορισμούς μπορούμε να πούμε ότι είναι η ουσία που παράγεται κατά τη διάρκεια του αναερόβιου (δηλαδή δεν απαιτείται οξυγόνο) καταβολισμού των υδατανθράκων, δηλαδή του γλυκογόνου και της γλυκόζης.

Παρότι αυτή η διαδικασία είναι αντιοικονομική σε σχέση με τον αερόβιο μηχανισμό (αποδίδει μόλις 3 ATP έναντι 33) είναι πολύ γρήγορη προσφέροντας στον αθλούμενο σχεδόν διπλάσια ποσότητα ενέργειας (1,4mmol/kg/s έναντι 0,6mmol/kg/s ΑTP).

Η συγκέντρωση του γαλακτικού οξέος μπορεί να φτάσει ακόμα και στα 30 mmol/kg κάτω από πολύ έντονες συνθήκες άσκησης ενώ οι αντίστοιχες τιμές ηρεμίας είναι κοντά στο 1mmol/kg.

Πως επηρεάζει η συγκέντρωση γαλακτικού το pH στο αίμα και στους μύες;

H «διάσπαση» του γαλακτικού οξέος σε γαλακτικό ανιόν και υδρογο-ιόντα όπως είναι λογικό ρίχνει το ph από 7,1-7,0 ακόμα και σε 6,3 στους μύες. Έτσι το περιβάλλον από ελαφρώς αλκαλικό γίνεται ελαφρώς όξινο. Οι περισσότερες βιοχημικές αντιδράσεις στο σώμα μας είναι ιδιαίτερα ευαίσθητες στις αλλαγές του pH/της οξύτητας.

Είναι σημαντικό να τονίσουμε ότι παραπάνω αναφερόμαστε με την συγκέντρωση του γαλακτικού και το pH στους μύες. Εμείς όμως μετράμε τις συγκεντρώσεις γαλακτικού οξέος στο αίμα. Αυτό είναι κατά τη γνώμη αρκετών προπονητών και επιστημόνων το σημαντικότερο πρόβλημα/ μειονέκτημα της μεθόδου μέτρησης του γαλακτικού ως μέτρου της έντασης της προπόνησης (όλες οι δείκτες μέτρησης της έντασης της προπόνησης έχουν σημαντικά μειονεκτήματα και περιορισμούς).

Η συγκέντρωση του γαλακτικού οξέος στο αίμα εξαρτάται από αρκετούς παράγοντες μεταξύ των οποίων και τους εξής  :

  • Την παραγωγή γαλακτικού οξέος στους μύες.

  • Την διάχυση του γαλακτικού οξέος στο αίμα

  • Τον βαθμό οξείδωσης του γαλακτικού οξέος και την απομάκρυνσή του από το αίμα

Οι επιπτώσεις της πτώσης του pH

Η πτώση του pH θα μπορούσε να «σκοτώσει» τους μύες αφού θα μπορούσε να πέσει από το 7,1-7,0 στο 5,6. Όμως ευτυχώς στο σώμα μας υπάρχουν όξινα ανθρακικά ιόντα τα οποία δρουν ως ρυθμιστές της οξύτητας (buffers). Τα όξινα ανθρακικά ιόντα δεσμεύουν υδρογονο-ιόντα και δημιουργούνται μόρια ανθρακικού οξέος, το οποίο στην συνέχεια διασπάται σε μόρια νερού και διοξειδίου του άνθρακος. Είναι σαφές ότι οι σπρίντερ με την προπόνηση που κάνουν αποκτούν μεγαλύτερη ικανότητα από τους αθλητές αντοχής στην ρύθμιση της οξύτητας.

Πρέπει να σημειώσουμε με την ευκαιρία ότι για αθλήματα μεγάλης έντασης (π.χ. 100 μέτρα κολύμβησης, 400 μέτρα τρεξίματος, 1χλμ pursuit ποδηλασίας) οι αθλητές κατά καιρούς έχουν πειραματιστεί με την χρήση σόδας (όξινο ανθρακικό νάτριο) το οποίο διασπώμενο δίνει όξινα ανθρακικά ιόντα.

Επανερχόμενοι στο θέμα της πτώσης του pH στους μύες πρέπει να αναφέρουμε την μείωση της ικανότητας συστολής και παραγωγής ενέργειας σε αυτούς.

Όταν το pH μειώνεται κάτω από 6.9 τότε αναστέλλεται η διαδικασία γλυκόλυσης και η παραγωγή του ATP κατ’ επέκταση.

Έτσι καταλαβαίνουμε ότι σε πολλά αθλήματα η πτώση του PH είναι κύριος περιοριστικός παράγοντας της δυνατότητας παραγωγής έργου

Το ίδιο συμβαίνει και όταν κάνουμε ένα εργομετρικό τεστ και σταματάμε λόγω κόπωσης. Όταν ο υπεύθυνος του εργαστηρίου μας μετρήσει στο τέλος του τεστ την συγκέντρωση του γαλακτικού οξέος στο αίμα αυτή μπορεί να είναι από 8-9 έως και 17 mmol/ l.

Οι επιπτώσεις της αύξησης των συγκεντρώσεων γαλακτικού οξέος στο αίμα και στους μύες

Εκείνο που μας ενδιαφέρει πρακτικά είναι τι επιπτώσεις έχει η μεγάλη συγκέντρωση γαλακτικού οξέος στους μύες και η πτώση του pH  στην αθλητική απόδοση των αθλητών αντοχής.

Όταν ξεκινήσουμε πολύ δυνατά στον αγώνα αυτό το χρεωνόμαστε και στο υπόλοιπο του αγώνα καθώς χρειάζεται χρόνος για να επανέλθει το pH στις φυσιολογικές του τιμές, π.χ. ακόμα και 20-30 λεπτά μπορεί να απαιτούνται για να αλκαλοποιηθεί  πλήρως το αίμα και το περιβάλλον στους μύες.

Γαλακτικό κατώφλι: Τί είναι;

«Τα τελευταία 50 χρόνια η καμπύλη του γαλακτικού οξέος και τα ονομαζόμενα γαλακτικά κατώφλια έχουν γίνει πολύ σημαντικά στοιχεία στην διάγνωση της απόδοσης στις δραστηριότητες αντοχής». (Faude, 2009). Για την παραγωγή της καμπύλης γαλακτικού οξέος χρησιμοποιείται ένα βαθμωτό τεστ.

Εάν τυχόν θέλουμε  να χρησιμοποιούμε  τον όρο το ερώτημα είναι πως τον ορίζουμε. Υπάρχουν πολλοί ορισμοί, όμως εμείς θα δώσουμε έναν πολύ απλό ορισμό: To προπονητικό φορτίο/ έργο όπου η παραγωγή γαλακτικού είναι σε ισορροπία με την κατανάλωσή του. Πάνω από αυτό το κατώφλι ενώ το προπονητικό φορτίο  παραμένει σταθερό η συγκέντρωση του γαλακτικού αυξάνεται.

Αλλοι ερευνητές ορίζουν ως γαλακτικό κατώφλι το φορτίο στο οποίο η συγκέντρωση γαλακτικού ανεβαίνει κατά 1mmol/ l από τη γραμμή βάσης.

Τελειώνοντας με τους ορισμούς πρέπει να αναφέρουμε το OBLA (onset of blood lactate accumulation) το οποίο ορίζεται ως το φορτίο στο οποίο η συγκέντρωση γαλακτικού στο αίμα ξεπερνά κάποια συγκεκριμένη τιμή, συνήθως τα 4mmol/l (LT4). Αυτό έχει δυστυχώς επικρατήσει και η μεγάλη πλειοψηφία των αθλητών πιστεύει ότι το γαλακτικό κατώφλι είναι για όλους τους αθλητές στα 4mmol/ l γαλακτικού(LT4).

Οι Faude et al. (2009) αναφέρουν ότι έχουν εντοπίσει 25 διαφορετικές έννοιες του γαλακτικού κατωφλιού, κάτι που δεικνύει πόσο δύσκολο  είναι να υπάρχει κοινή συνενόηση μεταξύ προπονητών, αθλητών και επιστημόνων πανω στο ζήτημα.

Πόση ώρα μπορεί κάποιος να ασκηθεί στο γαλακτικό κατώφλι;

Ένας μέτρια προπονημένος αθλητής μπορεί να κρατήσει την ένταση του φορτίου για 20 λεπτά ενώ ένας επαγγελματίας- κορυφαίος αθλητής μπορεί να κρατήσει αυτή την ένταση φορτίου ακόμα και 2 ώρες.

Maximal Lactate Steady State

Σε συνέχεια του παραπάνω και εναλλακτικά ως ορισμό μπορούμε να πούμε ότι το γαλακτικό κατώφλι είναι πιο υψηλό σημείο/ πιο υψηλή  ένταση προπόνησης όπου μπορούμε να προπονούμαστε σταθερά- για ένα συγκεκριμένο διάστημα που ορίζεται διαφορετικά από ερευνητές και προπονητές- δίχως να αυξάνεται η συγκέντρωση του γαλακτικού οξέος.

Με αυτό όμως τον ορισμό έχουμε εισαγάγει μία νέα έννοια που είναι περισσότερο αποδεκτή από το αναερόβιο ή γαλακτικό κατώφλι και αυτή είναι η έννοια του MLSS (= Maximal lactate steady state= το σημείο όπου έχουμε την μέγιστη σταθερή συγκέντρωση γαλακτικού στο αίμα και το μέγιστο φορτίο/ ισχύ που μπορεί να διατηρηθεί χωρίς τη συσσώρευση γαλακτικού). Καθώς είναι σαφές ότι η διάρκεια του MLSS πρέπει να οριστεί διαφορετικά δεν θα έχουμε μέτρο σύγκρισης πρέπει να πούμε ότι ορισμένοι ερευνητές ορίζουν την διάρκεια ως 30′ όταν μιλούν για MLSS I, 20′ όταν μιλούν για MLSS II. (Beneke, 2003)

Με δεδομένο τα Τ30 τεστ που έχουν υιοθετήσει αρκετοί προπονητές είναι χρήσιμο να χρησιμοποιούμε ως διάρκεια τα 30′

Εκεί είναι που έχουμε μάθει να προπονούμαστε με στόχο να ανεβάσουμε σε υψηλότερη τιμή ταχύτητας/ ισχύος αυτό το κατώφλι.

Επίσης στόχος μας είναι μπορέσουμε να ανεβάσουμε  το κατώφλι σε υψηλότερη τιμή ποσοστού της μέγιστης πρόσληψης οξυγόνου (%VO2max) καθώς και να μπορέσουμε να αυξήσουμε τη διάρκεια άσκησης σε αυτή την ένταση του προπονητικού φορτίου.

Αρκετοί προπονητές πιστεύουν ότι για να “υπερφορτώσουν” το αερόβιο σύστημα παραγωγής ενέργειας και να μεγιστοποιήσουν τις αερόβιες προσαρμογές του αθλητή οφείλουν να προπονούνται σε αυτή την ένταση. Οντως αθλητές που δαπανούν ώρες προπόνησης στο MLSS (maximal lactate steady state) έχουν καταφέρει να βελτιωθούν σημαντικά στις αθλητικές τους επιδόσεις στα αθλήματα αντοχής

Συνεπώς πρέπει να υπολογίζουμε το κατώφλι μας με μετρήσεις γαλακτικού οξέος  καθώς αυτή ίσως είναι η πιο αξιόπιστη μέθοδος για προσδιορισμό της έντασης όπου μπορούμε να έχουμε υπερφόρτωση του αερόβιου συστήματος. Σε επόμενο άρθρο θα συγκρίνουμε την προπόνηση στο MLSS με την προπόνηση στη Vo2max.

Πόσο σημαντικές είναι οι μετρήσεις γαλακτικού στις προπονήσεις αθλητών υψηλών επιπέδου; Ρώτησα την Kate Allen (χρυσή ολυμπιονίκη στο τρίαθλο το 2004 στους ΟΑ της Αθήνας) και μας απάτησε σχετικά

Kate Allen : Η κάθε προπόνηση είχε ένα εργοφυσιολογικό σκοπό και έπρεπε να κάνουμε την κάθε προπόνηση όσο το δυνατόν πιο τέλεια ώστε να λάβουμε το μέγιστο αποτέλεσμα από κάθε προπονητική μονάδα και από την αποκατάσταση επίσης. Σε κάθε προπόνηση η οποία δεν ήταν προπόνηση αντοχής κάναμε μετρήσεις γαλακτικού οξέος. Τους δέκα τελευταίους μήνες πριν από τους Ολυμπιακούς Αγώνες της Αθήνας κάναμε 2.000 μετρήσεις γαλακτικού οξέος. Η αποτελεσματικότητα είναι το πιο σημαντικό στο Τρίαθλο.

Εάν κάνεις αρκετά συχνά μετρήσεις γαλακτικού οξέος τότε η παρακολούθηση της καρδιακής συχνότητας είναι ένας ακριβής τρόπος μέτρησης της έντασης της προπόνησης. Εάν ένας αθλητής γνωρίζει τις «εργοφυσιολογικές» του παραμέτρους μέσω τεστ των οποίων έχει κάνει τότε αυτά τα όργανα προπόνησης είναι πολύ χρήσιμα. Προτείνω στους αθλητές να κάνουν συχνά τεστ απόδοσης ώστε να διαπιστώνουν εάν η προπόνηση είναι σε καλό δρόμο. Πρέπει να επιβεβαιώνει ο αθλητής ότι τόσο η αντοχή του όσο και τα ποσοστά έντασης σε κάθε αγώνισμα είναι σωστά ώστε να μπορεί κάποιος να βλέπει την βελτίωση σε κάθε αγώνισμα. Για εμένα κάθε προπόνηση ήταν σημαντική γιατί είναι το σύνολο των προπονήσεων οι οποίες κάνουν ένα αθλητή να είναι ολοκληρωμένος. Για εμένα η προπονητική είναι πολύ απλή. Πρέπει να κάνεις προπονήσεις αντοχής σε συγκέντρωση γαλακτικού οξέος από 0,8έως 2 mmol/l καθώς και προπονήσεις στα 3mmol/lκαθώς και στα 5mmol/l. Εάν κάποιος κάνει ακριβώς αυτό τότε έχουμε έναν πολύ καλά προπονημένο αθλητή, με λιγότερους τραυματισμούς και λιγότερο ευπαθή σε αρρώστιες αφού έτσι προπονείται στα όριά του και όχι πάνω από αυτά. Το σώμα μας είναι ένα είδος μηχανήματος. Μαθαίνει ό,τι το μαθαίνεις και χρειάζεται περίπου 3 εβδομάδες ώστε να καταλάβει τί θέλεις να κάνει. Εάν κάνει κάποιος εξιδεικευμένη προπόνηση σε εξιδεικευμένους τομείς τότε θα κάνει τις επιθυμητές προσαρμογές.

 

Τρόποι Αύξησης της ταχύτητας τρεξίματος και διάρκειας στο γαλακτικό κατώφλι.

«Αρκετές προπονητικές μελέτες έχουν αναφέρει μία σημαντική αύξηση στο γαλακτικό κατώφλι των δρομέων μεγάλων αποστάσεων ως συνέπεια της προπόνησης σε ταχύτητες μεγαλύτερες από αυτής της ταχύτητας στο γαλακτικό κατώφλι, παρότι αυτές οι μελέτες δεν έχουν συνέπεια». (Midgley et al, 2007)

Ο Magness (2013) προτείνει μεταξύ άλλων τα εξής βήματα:

  1. Χιλιόμετρα βάσης

  2. Συνεχόμενη προπόνηση στο ρυθμό μαραθωνίου.

  3. Ξεκινήστε με 15’ στον αγωνιστικό ρυθμο μίας ώρας και σταδιακά αυξήστε τον χρόνο σε αυτή την ταχύτητα φτάνοντας μέχρι και τα 35-40’. Μπορεί να γίνει και με τη μορφή interval π.χ. με επαναλήψεις 15-10-5’ με χρονική ξεκούραση 2 λεπτών.

  4. Κάντε την προπόνηση σε ανηφόρα

  5. Τρέξιμο σε ταχύτητα μεγαλύτερη του γαλακτικού κατωφλιού με μορφή interval.

  6. Κάντε τις εξής προπονήσεις

  • Κάντε προπονήσεις μεσαίας διάρκειας στο ρυθμό των 10χλμ.

  • Κάντε επαναλήψεις στο ρυθμό των 5χλμ.

  • Κάντε επαναλήψεις στο ρυθμό

 

 

 

Συντομεύσεις- Επεξηγήσεις όρων

«Ενα πρόβλημα στην καταννόηση και επεξήγηση της υπάρχουσας βιβλιογραφίας  σχετικά με την ασυνέχεια στην ανταπόκριση του γαλακτικού του αίματος  στην άσκηση είναι η πληθώρα των όρων που χρησιμοποιούνται για να περιγράψουν παρόμοια φαινόμενα…η περίπτωση γίνεται ακόμα πιο περίπλοκη καθώς αρκετοί ερευνητές έχουν χρησιμοποιήσει τον ίδιο όρο αλλά για να περιγράψουν ένα διαφορετικό φαινόμενο». (AIS, 2013)

Είναι χρήσιμο να επαξηγήσουμε τους όρους:

BLC– Blood Lactate Concentration- Συγκέντρωση γαλακτικού στο αίμα

OBLA- Onset of blood lactate accumulation

MLSS– Maximum Lactate Steady State- Μέγιστη Ενταση Σταθερής Συγκέντρωση Γαλακτικού Οξέος

LT1- Lactate Threshold 1- H πιο χαμηλή ένταση άσκησης πέρα στην οποία ξεκινάει μία αύξηση στην συγκέντρωση γαλακτικού οξέος στο αίμα πέρα από τη συγκλεντρωση ηρεμίας

LT2– Lactate Threshold 2 –Είναι η ένταση στην οποία έχουμε μία πολύ έντονη αύξηση της συγκέντρωσης του γαλακτικού οξέος.

LTfix– Fixed Blood Lactate Threshold – Ενταση άσκησης σε συγκεκριμένη τιμή γαλακτικού οξέος.

LT4- Ενταση άσκησης σε 4 mmol/ l γαλακτικού οξέος.

Pth= Power at threshold= Ισχύς στο γαλακτικό κατώφλι

vΔ50= H ταχύτητα στο μέσο της ταχύτητας στο γαλακτικό κατώφλι και της ταχύτητας στη μέγιστη πρόσληψη

vLT= velocity at Lactate Threshold- Ταχύτητα στο γαλακτικό κατώφλι

VMLSS= velocity at Maximum Lactate Steady State

vOBLA = velocity @ OBLA

SubvLT= Ταχύτητες μικρότερες από την ταχύτητα στο γαλακτικό κατώφλι

SupravLT= Υψηλότερες ταχύτητες από την ταχύτητα στο γαλακτικό κατώφλι

Βιβλιογραφία

Μούγιος Β. Βιοχημεία της Ασκησης.1996

Anderson O. Running Science. 2013.Human Kinetics

AISAustralian Institute of Sports. Physiological Tests for Elite Athletes.2013. Human Kinetics.

Beneke R, Leihauser R.M. & Ochentel. Blood lactate in Exercise Testing and Training. 2011. International Journal of Sports Physiology and Performance, 6, 8-24

Beneke R. Methodological aspects of maximal lactate steady state-implications for performance state. European Journal of Applied Physiology. 2003. 89:95-99

Beneke R. Maximal lactate steady state concentration (MLSS): experimental and modelling approaches. European Journal Physiology. 2003. 88:361-369

Cairns Simeon P. Lactic Acid and Exercise Performance. Culprit or Friend. Sports Medicine 2006; 36 (4);279-291

Faude O, Kindermann W, Meyer T. Lactate Thresholds. How Valid are they? Sports Medicine 2009;39(6) 469-490

Magness S, The Science of Running. 2014. Origin Press

Midgley A, McNaughton LR, Jones A.M. Training to enhance the physiological determinants of long distance running performance. 2007. Sports Medicine; 37(10).857-880.

Summary
Article Name
Γαλακτικά Κατώφλια
Author
Description
ο γαλακτικό κατώφλι είναι πιο υψηλό σημείο/ πιο υψηλή  ένταση προπόνησης όπου μπορούμε να προπονούμαστε σταθερά- για ένα συγκεκριμένο διάστημα που ορίζεται διαφορετικά από ερευνητές και προπονητές- δίχως να αυξάνεται η συγκέντρωση του γαλακτικού οξέος. Με αυτό όμως τον ορισμό έχουμε εισαγάγει μία νέα έννοια που είναι περισσότερο αποδεκτή από το αναερόβιο ή γαλακτικό κατώφλι και αυτή είναι η έννοια του MLSS (= Maximal lactate steady state= το σημείο όπου έχουμε την μέγιστη σταθερή συγκέντρωση γαλακτικού στο αίμα και το μέγιστο φορτίο/ ισχύ που μπορεί να διατηρηθεί χωρίς τη συσσώρευση γαλακτικού). Καθώς είναι σαφές ότι η διάρκεια του MLSS πρέπει να οριστεί διαφορετικά δεν θα έχουμε μέτρο σύγκρισης πρέπει να πούμε ότι ορισμένοι ερευνητές ορίζουν την διάρκεια ως 30′ όταν μιλούν για MLSS I, 20′ όταν μιλούν για MLSS II. (Beneke, 2003)