UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE FAKULTA TĚLESNÉ VÝCHOVY A SPORTU
Vliv citrátů na výkon ve sportovním lezení
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE
VEDOUCÍ BAKALŘSKÉ PRÁCE:
ZPRACOVAL:
Mgr. Jiří Baláš, Ph.D.
Martin Mrázek
PRAHA 2010
Název práce: Vliv citrátů na výkon ve sportovním lezení.
Abstrakt: Cíle: Cílem bakalářské práce je posouzení vlivu citrátů na výkon ve sportovním lezení. Metody: Této studie se účastnilo šest pokročilých lezců (mužů) ve věku 26,7 ± 3,7 let. Lezcům bylo před výkonem podáno 15 mg doplňku obohaceného na citráty nebo placebo. Lezci absolvovali třikrát lezecký test do vyčervání s 20min. pasivním odpočinkem. Zaznamenán byl výkon v počtu kroků, krevní laktát, srdeční frekvence a síla stisku. Měření se opakovalo po 48 hodinách, kdy přípravek obohacený na citráty dostala opačná polovina lezců. Výsledky Průměrná hodnota poklesu výkonu po požití citrátů byla mezi druhým a třetím pokusem o 70 % (9 kroků) nižší než při lezení bez citrátů. Průměrná hodnota poklesu výkonu po požití citrátů byla mezi prvním a třetím pokusem o 41 % (7 kroků) nižší než při lezení bez citrátů. Závěr Přípravek s obsahem citrátů neměl vliv na jednorázový výkon, zlepšil však opakovaný výkon v lezeckém testu. Klíčová slova: Anaerobní glykolýza, pufry, acidóza, citráty,
Name of thesis: The influence of citrate on performance in sport climbing.
Abstract: The goal´s The main goal of bachelor´s thesis is review of citrate´s influence on performance in sport climbing. Methods: Six elite climbers 26,7 ± 3,7 years old participated in this study. Climbers consumed 15 mg supplement with citrates or placebo. Climbers participated in three climbing tests to exhaustion with 20 minutes passive rest. There were recorded performance by number of climbing moves, blood lactate, heart rate and hand grip. Measurment was repeated after 48 hours, when oposite half of climbers got supplement with citrates.
Results: Average value of decrease in performance after consumed citrates between second and third performance was lower by 70 % (9 climbing moves), than after climbing without citrates. Average value of decrease in performance after consumed citrates between first and third performance was lower by 41 % (7 climbing moves), than after climbing without citrates. Conclusion: Supplement with citrates did not influence on a single performance, but improved a repeated performance in a climbing test. Key words: Anaerobic glycolysis, buffer, acidity, citrates.
Chtěl bych poděkovat Mgr. Jiřímu Balášovi, Ph.D. za odborné vedení cenné rady a připomínky v průběhu tvorby této práce.
Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci zpracoval samostatně a použil jsem pouze literaturu uvedenou v seznamu citací.
_______________________
Martin Mrázek
Souhlasím se zapůjčením své diplomové práce ke studijním účelům. Prosím, aby byla vedena přesná evidence vypůjčovatelů, kteří musí pramen literatury řádně ocitovat.
Jméno a příjmení
Číslo občanského průkazu
Datum vypůjčení
1. Úvod............................................................................................................................. 7 2. Teoretická východiska ................................................................................................. 8 2.1 Anatomie svalové tkáně......................................................................................... 8 2.1.1 Svalová tkáň.................................................................................................... 8 2.1.2 Druhy svalů:.................................................................................................... 8 2.2 Stah příčně pruhovaného svalu ............................................................................ 10 2.3 Typy svalových vláken ........................................................................................ 12 2.3.1 TYP I Vlákna pomalá oxidativní SO............................................................ 12 2.3.2 TYP IIB Vlákna rychlá glykolytická FG ...................................................... 12 2.3.3 TYP IIA Vlákna rychlá oxidativně glykolytická FOG ................................. 12 2.3.4 TYP III Vlákna přechodná............................................................................ 12 2.4 Energetické systémy ............................................................................................ 13 2.4.1 Anaerobní alaktátový systém........................................................................ 13 2.4.2 Anaerobní laktátový systém (Glykolýza) ..................................................... 14 2.4.3 Tvorba laktátu ............................................................................................... 16 2.4.4 Aerobní (oxidativní) systém ......................................................................... 17 2.4.5 Oxidace glukózy a glykogenu....................................................................... 17 2.5 Metabolické zóny práce, kapacita systémů, anaerobní práh................................ 18 2.5.1 Hodnota anaerobního prahu.......................................................................... 18 2.5.2 Aerobní kapacita ........................................................................................... 18 2.5.3 Anaerobní laktátová kapacita....................................................................... 19 2.5.4 Anaerobní alaktátová kapacita...................................................................... 19 2.6 Charakteristika sportovního lezení ...................................................................... 20 2.7 Tělesná zátěž a změny vnitřního prostředí........................................................... 22 2.7.1 Acidobazická rovnováha............................................................................... 22 2.7.2 Vodní rovnováha........................................................................................... 27 2.7.3 Iontová rovnováha ........................................................................................ 27 2.8. Charakteristika posuzovaného doplňku ............................................................... 28 2.8.1 Alkalot pH+ ................................................................................................... 28 3. Cíle.............................................................................................................................. 30 4. Hypotézy ..................................................................................................................... 30 5. Úkoly........................................................................................................................... 30 6. Metodika bakalářské práce ......................................................................................... 31 6.1 Soubor .............................................................................................................. 31 6.2 Realizace výzkumu .......................................................................................... 31 6.3 Použité metody měření .................................................................................... 31 6.4 Vyhodnocení výsledků..................................................................................... 32 7. Výsledky ..................................................................................................................... 33 8. Diskuse........................................................................................................................ 36 9. Závěr ........................................................................................................................... 38 10. Použitá literatura ....................................................................................................... 39
1. Úvod V poslední době se sportovní lezení stává čím dál více populárnější a začíná se mu věnovat čím dál více lidí. V určitých případech se lezení stává životním stylem a je provozováno v každé volné chvíli. Samotné lezení je zábavné, ať už ho provozujeme na jakékoliv úrovni. Bere nás na místa a staví nás do situací, které jsou odlišné od těch každodenních. Dostáváme se do přímého kontaktu s přírodou. Abychom prožívali tyto stránky lezení, tak nemusíme lézt lépe. Avšak zlepšení je zdrojem uspokojení a motivace, což pociťujeme při překonání určitého kroku, který nám dříve dělal problém. Snaha o zlepšení neničí potěšení z lezení. Spíše tyto pocity prohlubuje. Při dosáhnutí určité úrovně se nám otvírají nové možnosti. Charaktery cest, které nás více uspokojují. Zlepšování a podávání vyšších výkonů je tedy samovolně vynucené. Lezení je velmi specifický a rozmanitý sport. Ze struktury výkonu zde vystupuje mnoho faktorů, na kterých výkon závisí. Pokud se tedy chceme zlepšovat, musíme se vyrovnávat se systémy tréninku vytrvalosti, maximální síly, výbušné síly, techniky atd. Už jen proto, že existuje zlepšování, tak nejen lezci navzájem hodnotí, kdo o kolik se zlepšil a kdo na jaké úrovni vlastně je. Lezení je sport, a tak lezci mají tendenci v něm soutěžit. Je zde však střed dalších dvou důvodů, proč se zlepšovat. První je pro potěšení ze svého výkonu a druhý pro potěšení z porážky někoho nebo, že se mu alespoň vyrovnám tím, že vylezu stejně obtížnou cestu. Ať už je to důvod první nebo druhý, v obou případech je naše priorita co nejvyšší výkon. Toho se snažíme dosáhnout systematickým tréninkem. Tréninkem se snažíme dostat do sportovní formy. Sportovní forma je stav optimální připravenosti lezce pro odvedení nejvyššího výkonu (Dovalil, 2009). Fyziologická stránka je mezníkem maximálního výkonu. V těle se při něm odehrávají složité fyziologické procesy, které se snažíme poznávat a podle nich plánovat zatížení. V těle při zátěži probíhají dva stěžejní děje. Jde o děj anabolický, kde se z látek vytvářejí sloučeniny a energie se spotřebovává a děj katabolický kde se sloučeniny rozkládají a energie při něm vzniká (Semiginovský, Vránová, 1983). Pokud však tělu před nebo při zátěži potřebné látky dodáme a doplníme do maximální kapacity, tak můžeme výkon zlepšit či prodloužit. V této práci se zaměřuji na vliv užití přípravku obohaceného na citráty sodné, draselné, vápenaté a hořečnaté na výkon a jeho zlepšení, charakteristiku metabolických procesů při sportovním lezení a do jakých metabolických procesů se přípravek zapojuje a kde
7
jaký má vliv. Využívání těchto doplňků je při tréninku všech sportů na střední či vrcholové úrovni téměř samozřejmé. Avšak žádná nám známá práce zatím konkrétně nezkoumala vliv těchto citrátů na výkon ve sportovním lezení.
2. Teoretická východiska Výkon v lezení je zprostředkován hybnou jednotkou těla, což jsou svaly, které za určitých podmínek konají práci. Pro pochopení pohybu z fyziologického hlediska je nutné znát i anatomické hledisko.
2.1 Anatomie svalové tkáně 2.1.1 Svalová tkáň Je složena z buněk, které jsou schopny reagovat na podráždění změnou své délky nebo napětí. Slouží k pohybu a udržování polohy organizmu v prostoru. Tvoří stěny dutých orgánů a umožňuje jejich funkce (Martiník, 2003).
2.1.2 Druhy svalů: Svaly kosterní Srdeční Hladké svaly
Pro pohyb jsou podstatné svaly kosterní a právě jim se budeme věnovat
Příčně pruhované svaly (svaly kosterní) Jsou složeny z množství svalových vláken tvořených svalovými buňkami válcového tvaru. Svalové vlákno je ohraničeno sarkolemou, membránou stejnou jako u jiných buněk, která má na povrchu plášť tvořený vrstvou polysacharidů a kolagenních vláken, přecházejících ve šlachu. Sarkolema se místy vchlipuje a tvoří transverzální tubuly (Ttubuly), které umožňují rychlejší přenos akčního potenciálu dovnitř buněk.
8
Obr. 1 Struktura svalového vlákna. Převzato od Rogerse (1983)
Vlastním kontraktilním aparátem buňky jsou myofibrily – dlouhá vlákna tvořená aktinem a myozinem, která jsou uložena v sarkoplazmě.
Aktin a myozin ve spojení tvoří sarkomeru, která je základní funkční jednotkou svalu.Ta svým uspořádáním způsobuje proužkování myofibril. Ve svalovém vlákně je uložena tak, že stejné proužky leží vedle sebe, a proto vzniká proužkování svalových vláken. Sarkomera je ohraničená dvěma Z-liniemi.
Sarkoplazmatické retikulum je velice důležitá organela svalové buňky a jejím hlavním úkolem je skladovat a zásobovat svalové vlákno Ca ionty.
Mitochondrie je taktéž důležitá organela svalové buňky, která má zásadní význam pro syntézu ATP
Sarkolema je buněčná membrána, která se včleňuje do svalového vlákna
9
2.2 Stah příčně pruhovaného svalu V klidu jsou stažlivé elementy v poloze kdy mají možnost se natáhnout i zkrátit. V sarkoplazmě je značné množství ATP taktéž vázané na myozin a zapřičiňuje tedy rozpojení spojů s aktinem obr.2. Sarkoplazmatické retikulum obsahuje vysoké množství Ca iontů. Po obdržení informace (podráždění) nervosvalovou ploténkou dojde k depolarizaci membrány svalového vlákna. Ca ionty pod vlivem depolarizace sarkoplazmatického retikula unikají do sarkoplazmy a váží se na troponin, který způsobí změnu (natočení) celého aktinového koplexu a tedy zajistí podmínky pro navázání spojení s myozinem. V případě, že se aktinový koplex nenatočí, myozinová hlava není schopná spojení s aktinem. Ca ionty taktéž aktivují ATPázovou aktivitu myozinu (ta je různá u každého typu svalového vlákna, které jsou popsány v další kapitole) a tedy dochází ke štěpení ATP na ADP. Rozštěpením vznikne energie pro navázání spoje s aktinem a fosfát, který vstupuje zpět do resyntézy ATP. Navázání spoje je spojeno s popotažením aktinu obr.3. Aktomyozin reaguje s dalšímy molekulami ATP a zajišťuje zpětné rozpojení myozinu s aktinem a možnost dalšího posunu aktinu. Reakce se opakují, pokud Ca ionty způsobí natočení aktinu. To znamená do doby, kdy jsou Ca ionty odčerpány Ca pumpou, do vyčerpání zásob ATP nebo vytěsněním Ca iontů vodíkovými ionty.
Obr. 2 Poloha aktinu a myozinu v uvlněném svalovém vláknu. Převzat od Becheleho a Earla (2008)
10
Obr. 3 Poloha aktinu a myozinu při svalové kontrakci. Převzat od Baechleho a Earla (2008)
V posledním případě je důvod znemožnění změny stavu (natočení) aktinového komplexu velký počet H iontů, které vytěsňují ionty Ca a brání jim spojení s troponinem. H ionty nejvíce vznikají při zátěži v anaerobním laktátovém systému současně se vznikem laktátu. Tyto systémy probíráme v další kapitole.
Obr. 4 Uložení aktinu a myozinu ve svalovém vláknu. Převzat od Baechleho a Earla (2008)
11
2.3 Typy svalových vláken Organismus se na různé formy pohybu adaptoval tím, že si svalová vlákna přizpůsobil. V závislosti na charakteru cvičení využíváme jiné typy vláken, které jsou charakterizovány funkčně, struktrálně a morfologicky. Obecně jsou vlákna rozdělena na tři typy, někdy v publikacích se však objevuje i typů více.
2.3.1 TYP I Vlákna pomalá oxidativní SO Jsou to vlákna červená díky velkému množství myoglobinu (látce, na kterou se váže kyslík).Mají vysoký obsah enzymu oxidativní přeměny (Sukcinátdehydrogenáza) a nízkou aktivitu myozinové ATPázy. Svou oxidační kapacitou spíše zajišťují pomalejší pohyb vytrvalostního charakteru.
2.3.2 TYP IIB Vlákna rychlá glykolytická FG Jsou to vlákna bledá pro nízký obsah myoglobinu. Mají malou oxidační kapacitu a vysokou aktivitu myozinové ATPázy a vysoký obsah enzymů glykolýzy (laktátdehydrogenázy).Vlákna jsou nejvíce využívána při intenzivní krátkodobé činnosti.
2.3.3 TYP IIA Vlákna rychlá oxidativně glykolytická FOG Jsou to vlákna smíšená . Enzymaticky jsou vybavena k rychlým kontrakcím, prováděným velkou silou, ale po krátkou dobu.Jsou vhodná pro výstavbu svalů zajišťujících rychlý pohyb prováděný velkou silou. Jsou velmi odolná proti únavě.
2.3.4 TYP III Vlákna přechodná Jsou to vlákna nediferenciovaná, která jsou nejspíše předchůdci vláken TYPU I a II
Během tréninku se nám svaly adaptují na typ zátěže. Avšak s ideálním typem svalových vláken se můžeme narodit. Lezci s genetickými předpoklady dosahují daleko vyšší výkonnostní úrovně.
12
2.4 Energetické systémy Ve svalových buňkách probíhají tři základní energetické systémy Anaerobní alaktátový systém (fosfátový) Anaerobní laktátový systém (glykolýza) Oxidativní systém (Krebsův cyklus)
Zdrojem energie jsou tři základní makroergní substráty – glycidy, lipidy, proteiny Pouze glycidy mohou být metabolizovány bez přítomností kyslíku, takže se stávají primárním zdrojem energie anaerobního metabolismu. Přínos každého systému k výkonu je hlavně závislý na intenzitě a době trvání aktivity.
2.4.1 Anaerobní alaktátový systém Při lezení a zejména u boulderingu nejvíce zapojovaný systém s okamžitou dodávkou energie.Vytvoření energie závisí na hydrolýze ATP (Adenosintrifosfát) a jeho zpětného vytváření. Molekula ATP je složena z adeninu, ribózy a třífosfátové skupiny. Hydrolýzou ATP se odštěpí jedna fosfátová vazba a vznikne energie, fosfát a vodík. Obr.5
Obr. 5 Štěpení ATP. Převzat od Baechleho a Earla (2008)
13
Zpětné vytvoření ATP probíhá pomocí dvou enzymů a to kreatinkynázi a myokinázi a to v těchto reakcích:
Obr. 6 Zpětné vytvoření ATP
Obr. 7 Zpětné vytvoření ATP
kreatinkynázou.
Myokinázou.
Převzat od Baechleho a Earla (2008)
Převzat od Baechleho a Earla (2008)
Zásoby ATP jsou však rychle vyčerpatelné a tak nám při maximální intenzitě lezení vydrží 10-15s. Svaly Typu II (fast glycolitics) obsahují ve vláknech vyšší koncentraci CP a rychleji resyntétizují ATP.
2.4.2 Anaerobní laktátový systém (Glykolýza) Nejvíce zapojovaný systém při lezení na obtížnost (silové vytrvalosti). V lezení nejdůležitější složka výkonu. Glykolýza je rozklad cukrů, buď glykogenu uskladněného ve svalu nebo glukózy doručené v krvi pro resyntézu ATP. Proces glykolýzy zahrnuje mnohonásobné enzymaticky katalyzované reakce. Resyntéza ATP glykolýzou není tak rychlá jako u fosfagenového systému. Nicméně větší kapacita tohoto systému je zapříčiněná velkou dodávkou glykogenu a glukózy v porovnání s CP. Na obrázku 8. vidíme enzymatický rozklad krevní glukózy až na pyruvát, který je zpracováván dvěmi způsoby: 1. Pyruvát může být přeměněn na laktát 2. Pyruvát může být zasunut do mitochodrií
14
Obr. 8 Rozklad glukózy na pyruvát a laktát. Převzat od Baechleho a Earla (2008)
Když se pyruvát přemění na laktát, resytéza ATP nastává rychleji. Tento proces je nazývaný anaerobní glykolýza nebo také rychlá glykolýza. V případě, že se pyruvát dostane do mitochondrií, tak vstoupí do Krebsova cyklu, resyntéza ATP je pomalejší a může probíhat po dlouhou dobu jestliže zátěž není příliš vysoká. Tento proces je často nazýván aerobní glykolýza nebo také pomalá glykolýza. Osud pyruvátu je kontrolován požadavkem energie uvnitř buněk. Jestli musí být energie dodávána na vysoké úrovni jako při dlouhé, obtížné sekvenci kroků, tak je pyruvát primárně přeměněn na laktát. Jestli požadavek na energii není tak vysoký a je v buňce přítomen v dostatečném množství kyslík, tak pyruvát může být dále oxidován v mitochondriích.
15
2.4.3 Tvorba laktátu Tvorba laktátu z pyruvátu je katalyzována enzymem laktátdehydrogenázou, který je ve větší míře přítomen ve svalech FG. Výsledkem dehydrogenázové reakce je aniont laktátu a proton H. Proto také svalová únava zapříčiněná lezením je spojena s vysokou koncentrací laktátu ve tkáni. Laktát však není příčinou únavy. Akumulace H iontů jako výsledek tvorby laktátu snižuje intracelulární pH, zabraňuje glykolytickým reakcím a zabraňuje tvorbě novým příčným spojům ve svalovém vláknu tím, že vytěsňuje Ca v kontaktu s troponinem a tím se aktin nedostane do stavu pro navázání spoje s myozinem. Tento proces snižování ph se nazývá metabolická acidóza a je příčinou únavy, která nastává během cvičení. Ostatní systémy, takové jako samotná hydrolýza ATP, jsou zodpovědné za většinu akumulace H iontů a laktát sám pracuje na snížení acidózy více než na jejím zvyšování. Laktát je často využíván jako energetický substrát zvláště u FG svalů a srdečního svalu. Je také využíván v glukoneogenezi (tvoření glukózy z necukerných zdrojů během dlouhého cvičení nebo při zotavení). Normální hodnota laktátu v krvi je 0,5 – 2,2 mmol/l. Maximální hodnota laktátu byla naměřena okolo 25 mmol/l, což ovšem závisí na typu cvičení, velikosti zatížení, typu svalového vlákna a době trvání zátěže. Pokud laktát vzniká, musí být i odstraňován, což má za následek navrácení do homeostázy a tedy schopnost zotavení. Laktát může být odstraňován oxidací ve svalovém vláknu, kde i vznikl, nebo může být trasportován do ostatních svalových vláken, kde je taktéž oxidován. Může být také transportován do jater, kde je přeměňován na glukózu, která se vrací krevním oběhem zpět do svalů nebo muže byt resyntetizována na jaterní glykogen. Tento proces je nazýván Coriho cyklus. Gollnick a kol.(1986) pozorovali koncentraci laktátu hodinu po zátěži a zjistili jeho návrat do původní hodnoty jako před zátěží. Maximální hodnota laktátu nastává 1 minutu po skončení lezení (Draper, 2006). Tato prodleva je dána transportem kyseliny mléčné z tkání do krve. Trénovaní jedinci vykazují nižší koncentraci laktátu v krvi než jedinci netrénovaní při stejné zátěži. Glykolytickou reakci, kde je z pyruvátu vytvářen laktát, můžeme znázornit takto:
Glukóza + 2P + 2ADP → 2Laktát + 2ATP + H2O
16
2.4.4 Aerobní (oxidativní) systém Při lezení méně využívaný už díky tomu, že je to zdroj ATP při dlouhodobém zatížení. Hlavními substráty pro resyntézu jsou cukry a tuky. Bílkoviny nejsou normálně metabolizovány. Jedině až během dlouhodobého hladovění a dlouhotrvajícího zatížení (nad 90 min). Podle Baechleho a Earla (2008) je v klidu zhruba 70% ATP metabolizováno z tuků a 30% z cukrů. Během začátku aktivity (zvyšování intenzity cvičení) mění se substrátová preference z tuků na cukry. Během vysoce intenzivního aerobního cvičení, téměř 100% energie je vytvářeno z cukrů jestli je však jejich zásoba dostupná. Avšak, během dlouhotrvajícího, submaximálního cvičení se hlavním zdrojem stávají tuky a bílkoviny.
2.4.5 Oxidace glukózy a glykogenu Oxidativní metabolismus krevní glukózy a svalového glykogenu začíná glykolýzou. Jestli je přítomen kyslík v dostatečném množství, tak konečný produkt glykolýzy, pyruvát, není přeměněn na laktát, ale je transportován do mitochondrií, kde vstupuje do Krebsova cyklu. Krebsův cyklus je série reakcí, které dokončují oxidací substrátů načnuté v glykolýze.
Obr. 9 Krebsův cyklus. Převzat od Baechleho a Earla (2008)
17
2.5 Metabolické zóny práce, kapacita systémů, anaerobní práh 2.5.1 Hodnota anaerobního prahu Semiginovský a Vránová (1987) vyjadřují anaerobní práh jako okamžik nelineárního nárůstu kyseliny mléčné a jejich solí v krvi v závislosti na intenzitě zatížení. Anaerobní práh je individuálně charakteristickým dynamickým ukazatelem předělu mezi metabolickou zónou práce s převážně oxidativním krytím energetických potřeb a zónou práce s převážně neoxidativním krytím energetických potřeb. Je také v podstatě ukazatelem zastoupení oxidativního a neoxidativního způsobu úhrady energetického výdeje pro zajištění pohybové činnosti.
Obr. 10 Zóny práce. Převzat od Semiginovského a Vránové (1987)
. 2.5.2 Aerobní kapacita Aerobní kapacita je podle Havlíčkové (2008) celkový objem energie uvolnitelné oxidativně (teoreticky neomezená). Základním ukazatelem je VO max – maximální aerobní výkon, je nepřímo charakterizovaný časem, po který je jedinec schopen udržet co nejvyšší hodnotu VO2 a pracovat co nejdéle při vysokém % VO2max.
18
2.5.3 Anaerobní laktátová kapacita Anaerobní laktátová kapacita vyjadřuje podle Havlíčkové (2008) celkovou energii uvolnitelnou neoxidativně štěpením cukrů (glykolýzou). Udává laktátovou zónu energetického metabolického krytí se schopností tolerance k metabolické acidóze, doba zatížení 60 – 90 s. Základním měřitelným ukazatelem je LA max (nejvyšší dosažená hodnota kyseliny mléčné a jejich solí v krvi). Hodnota LA max se však odvíjí od velikosti intenzity a množství zapojení svalových skupin, které nám určuje zda jde o lokální nebo celkovou anaerobní laktátovou kapacitu.
2.5.4 Anaerobní alaktátová kapacita Anaerobní alaktátová kapacita vyjadřuje podle Havlíčkové (2008) celkovou energii uvolnitelnou štěpením fosfagenů (ATP,CP). Délka trvání pohybové činnosti je mezi 10 - 15 s.
19
2.6 Charakteristika sportovního lezení Lezení nejen na profesionální (závodní) úrovni je velmi uspokojující pohybová záležitost. Nemůžeme říct, že jde jen o sportovní výkon , ale i o radost z každého pohybu.V každé další cestě nenajdeme stejný sled pohybů a kroků jako v té předchozí. Jedná se o jedinečný program, který použijeme pouze pro výkon v této jedné cestě a je závislí na nás, na naši síle, vytrvalosti a dovednosti. Každý další lezec si vymyslí svůj program, který vyhovuje jemu. Kolikrát je však cesta daná tak, že ji nelze jinak přelézt než např. jen se dvěma programy. To se však odvíjí od obtížnosti. Při lezení jsou převážně zapojeny svaly horní poloviny těla, primárně však svaly předloktí. Svaly dolní poloviny těla jsou více zapojovány zejména při řešení technických problémů. Zapojení horní nebo dolní poloviny těla nám nejvíce určuje úhel náklonu lezeckého profilu. Při lezení se setkáváme s velikou různorodostí pohybů a tak je důležitý rozvoj mezisvalové koordinace. Pohybujeme se ve všech metabolických zónách práce. Opět záleží na charakteru a obtížnosti dané cesty. Ve výzkumné práci se Bertuzzi a kol. (2007) zaměřili na popis energetického krytí elitních a rekreačních lezců při lezení lehké, středně obtížné a obtížné cesty. Výsledky studie byly podobné u všech tří typů cest. Při lezení lehké cesty elitními lezci byl způsob energetické úhrady 40% aerobním způsobem, 50% anaerobním alaktátovým způsobem a 10% anaerobním laktátovým způsobem. Při lezení středně obtížné cesty byl způsob energetické úhrady 48% aerobním způsobem, 39% anaerobním alaktátovým způsobem a 13 % anaerobním laktátovým způsobem. Při lezení obtížné cesty byl způsob energetické úhrady 44% aerobním způsobem, 42% anaerobním alaktátovým způsobem a 14 % anaerobním laktátovým způsobem. Primárně při lezení zapojujeme svaly předloktí. Při únavě se tedy jako první unavují tyto svaly. Jelikož jsou tyto svaly malé k poměru celkové svalovině, nemůže nám krevní laktát dosahovat hraničních hodnot jako třeba u běhu na lyžích. Proto v této studii zjistili velmi malé zapojení anaerobního laktátového systému. V případě lokálního měření při lezení zjistíme, že tento systém je silně zapojen, proto se mu budeme nejvíce věnovat. Pokud sval pracuje na více než 50% své maximální kontrakce, uzavírají se kapiláry přinášející kyslík a znemožňuje se odplavování metabolitů z anaerobních kontrakcí. (Goddard, Neumann, 1993)
20
Kapacity energetických systémů nám při lezení určují schopnost organizmu provádět výkon po určitou dobu. Zde potom záleží na charakteru lezení, od kterého se odvíjí způsob a doba trvání úhrady energie.
V lezení se setkáváme se všemi energetickými systémy. Na základě využívání energetických systémů můžeme lezení rozdělit do těchto odvětví:
Bouldering - lezení maximálně těžkých, krátkých úseků na skále nebo stěně. Potřebná energie je uvolňována převážně anaerobním alaktátovým systémem. Nejvíce zapojujeme vlákna rychlá glykolytická.
Lezení na obtížnost - překonávání dlouhých gradujících cest s požadavkem na speciální silovou vytrvalost svalů horní části těla. Energie je uvolňována převážně anaerobním laktátovým systémem. Využíváme spíše vlákna oxidativně-glykolytická.
Lezení na rychlost - lezení relativně lehčí cesty na čas s požadavkem na silovou výbušnost, kde se energie vzniká převážně alaktátovým anaerobním systémem.
Při všech lezeckých odvětvích a jakémkoliv výkonu se vnitřní prostředí udržuje v dynamické rovnováze (homeostáza) a je dost závislé na energetice. Homeostáza je charakterizovaná schopnostmi jako udržení stálé teploty, osmotického tlaku, iontové rovnováhy, acidobazické rovnováhy a vodní rovnováhy.
21
2.7 Tělesná zátěž a změny vnitřního prostředí „Vnitřní prostředí je představované extracelulárními tekutinami. Je představované mnohaúrovňovým systémem pro udržení prostředí v rovnováze při zátěži. Základní úrovně tohoto prostředí jsou : molekulární úroveň – ústojné systémy makromolekulární úroveň – enzymy buněčná úroveň – sodíko-draslíková pumpa tkáňová úroveň – plíce ledviny, játra systémová úroveň – neuroendokrinní systém „ (Havlíčková, 2007, str.11)
Všechny úrovňové systémy jsou nezbytné a při zátěži velmi důležité. Stěžejními výkonnými systémy pro udržení acidobazické rovnováhy jsou systémy ústojné.
2.7.1 Acidobazická rovnováha pH znamená p – potential (koncentrace) a H+ – vodíkové ionty Acidóza znamená zvýšené koncentrace H+ iontů v krvi a zakyselení organismu. Alkalóza znamená stav snížené koncentrace H+ iontů v krvi a zásaditost organismu. Do největších výchylek se tělo dostává při anaerobní glykolýze, tedy při silově vytrvalostním cvičení. Krev člověka je v setrvalé hodnotě mezi 7,36 – 7,34 pH. Mezními hodnoty jsou 7,1 – 7,6 pH (Semiginovský, Vránová, 1987). Zvyšování acidózy je způsobené uvolňováním H+ iontů. Ústojné systémy se snaží H+ ionty eliminovat. Samozřejmě návrat do původní hodnoty pH nezajišťují sami, ale pracují zde i plíce (vydýchávání CO2), ledviny (výměna H+ za Na+) a tzv. alkalická rezerva krve (hydrouhličitany sodné). Hodnota pH zcela neodráží stav zakyselení organismu a tak se zjišťují hodnoty kyseliny mléčné, koncentrace hydrouhličitanů, obsah pufrujících bází (BB – Buffer Base). Pojem báze vyjadřuje schopnost látky přijmout H+ (který vzniká při práci ve svalech)(Havlíčková, 2008). Tyto látky jsou např. HCO3-, HPO4- a ostatní pufry nebo doplňky jako citráty sodné, kterých se tato práce týká. Hodnoty těchto látek nám dokáží vyjádřit stav připravenosti sportovce na výkon nebo jeho schopnost odolávat zátěži a efektivnost regenerace. Princip těchto systémů objasníme níže.
22
Hydrouhličitanový systém “Představuje asi polovinu ústojné schopnosti krve a bývá nazýván alkalickou rezervou krve. Hydrouhličitanové anionty HCO3 jsou ve spojení s Na nebo K silnou konjugovanou bází slabé kyseliny uhličité H2CO3. Vzájemný poměr hydrouhličitanů k volné kyselině uhličité je při pH krve 7,4 20:1. Pro svou dynamickou rovnováhu s kyselinou uhličitou a rozpuštěným kysličníkem uhličitým mají zásadní podíl na udržování acidobazické rovnováhy. Ústojná schopnost tohoto systému je podporována činností plic, kterými se nadbytek kysličníkku uhličitého může vydýchat a činností ledvin ,které mají hydrouhličitanový iont zadržovat nebo vylučovat. Jakmile stoupne v organismu kyselost, zachytí hydrouhličité anionty podstatnou část disociovaných vodíkových iontů. Dojde k úbytku zásoby hydrouhličitanů jejich přeměnou na kyselinu uhličitou. Ta se rozloží na H2O + CO2, který se vydýchá plícemi. V opačné situaci podmíněné například zvracením, dojde ke zvýšenému vylučování hydrouhličitého aniontu ledvinami. Protože hlavním partnerem hydrouhličitanových aniontů jsou v plazmě ionty Na+, dojde k vazbě, při níž vznikne sodná sůl kyseliny původně atakující vnitřní prostředí a klesá acidita.“ (Vránová, Semiginovský, 1987, str.19)
Hemoglobin a oxyhemoglobin “Ústojná schopnost hemoglobinového systému závisí na stupni oxygenace hemoglobinu.Ústojné schopnosti hemoglobinu úzce souvisí s jeho funkcí v transportu dýchacích plynů. Při přijímání kyslíku z ovzduší a tvorbě oxyhemoglobinu v alveolách plic uvolňuje oxygenová forma hemoglobinu ionty H+, které nahrazují ionty K+ ve vazbě na hydrouhličitany erytrocytů. Vytěsněné ionty K+ se váží na oxyhemoglobin, zatímco ze vzniklé kyseliny uhličité se uvolňuje CO2 účinkem karbonanhydrázy. Protože je v plicích nízký parciální tlak CO2 je tak usnadněno jeho průběžné uvolňování do ovzduší koncentračním spádem. Ve tkáních, při odevzdávání kyslíku buňkám, nastává přeměna oxyhemoglobinu na hemoglobin, který je slabší kyselinou a má proto tendenci vodíkové ionty přijímat. Současně kysličník uhličitý, vznikající při látkové přeměně, přestupuje do krve ve směru koncentračního spádu. V krvi se kysličník uhličitý z malé části přeměňuje na kyselinu uhličitou, avšak větší část přenášeného kysličníku uhličitého se dostává do erytrocytů a K+ je vytěsňován z vazby na redukovanou formu hemoglobinu(po odevzdání kyslíku tkáním), neboť hemoglobin je slabší kyselinou než kyselina uhličitá.
23
Při trvalém pohybu erytrocitů mezi tkáněmi a plícemi dochází k trvalému opakování těchto reakcí.“ (Vránová, Semiginovský,1987, str.20)
Bílkoviny krevní plazmy Na schopnosti vyrovnávání pH se podílejí asi deseti procenty.
Fosforečnany Na schopnosti vyrovnávání pH se podílejí jen velmi málo. Při hydrolýze ATP pro svalový stah se uvolňuje anorganický fosfát HPO4, který je potom dostupný ke spojení s H iontem, který je výsledkem rozkladu kyseliny mléčné. Touto reakcí vznikne H2PO4 (dihydrogen fosfát), který zabraňuje snižování pH intracelulární tekutiny, tudíž působí proti acidóze. Rovnicí můžeme děj charakterizovat takto: HPO4 + H+ -->H2PO4 (Draper, Hodgson, 2008)
Podle Juela a Pilegarda (1998) ve svalu existují tři rozdílné systémy odstraňující H+ ionty. Laktát/H+ transportní systém, Na+/H+ výměna a HCO3 transportní systém, který je popsán výše.
Laktát/H+ transportní systém Je řízen hlavně laktátovým gradientem sarkolemy a tudíž H+ nemůže být uvolněn proti elektrochemickému gradientu v uvolněném svalu. Během intenzivní svalové aktivity se laktátový gradient změní na směr ven díky vynucené akumulaci kyseliny mléčné uvnitř buňky. Během této situace transportní systém přispívá k uvolnění H+ iontů. Během tříminutového vyčerpávajícího cvičení extenzoru kolena dvě třetiny změřených H+ iontů byly ve vazbě s laktátem což dokazuje, že tento systém je hlavním regulátorem pH během takového typu cvičení (Juel, Pilegard, 1998). Během méně intenzivního cvičení, kde se tvořilo menší množství laktátu, byl jen malý zlomek celkového uvolnění H+ iontů vázán na laktát. Při různém zatížení odlišných částí těla se laktátový gradient může neustále měnit. Např. když sval pracuje při střední zátěži, tak se systém přepne z uvolňování na 24
absorbování laktátu. Při zapojení více svalů a zvýšení koncentrace laktátu se systém opět přepne a H+ ionty uvolňuje (Juel, Pilegard, 1998). Na+/H+ výměna Tento systém je založen na regulaci pH, který je funkční jak při práci svalů, tak i při odpočinku. Systém pracuje v největší míře v ledvinách. Funkčnost systému byla zjišťována při kruhovém tréninku kde se intenzita postupně zvyšovala. Nebyl to však vytrvalostní trénink. Tento systém byl zkoumán na krysách a následně i na lidech. Studie prokázaly, že subjekty s vyšším tlakem rychleji vyrovnali hodnotu pH než subjekty s tlakem v normálu. To dokazuje funkčnost tohoto systému na regulaci pH po zátěži (Juel, Pilegard, 1998).
Nemůžeme říci, že v jednu chvíli pracuje jeden systém a následně systém druhý. Všechny systémy pracují současně. Při přiměřené zátěži tyto systémy jsou dostačující a spolupracují. Avšak při zátěži vyšší např. submaximální zátěž do 15 min tělo pracuje se zátěžovou acidózou a snaží se ji vyrovnat. V mimobuněčném prostoru se vyrovnání acidózy odehrává téměř okamžitě, ale acidóza v buňkách je závislá na membránové výmněně, která je závislá na iontové a vodní rovnováze. Pro případ urychlení, zvýšení kapacity alkalózy a zvýšení výkonu máme možnost přijmout doplňky ve formě hydrouhličitanu sodného nebo citrátů sodného, draselnatého, hořečnatého a vápenatého.
Hydrouhličitan sodný Hydrouhličitan sodný NaHCO3 má alkalickou funkci. To znamená, že působí proti kyselosti nebo ji neutralizuje. Přírodně je zastoupen v těle a můžeme ho také nalézt v jedlé sodě. Požití doplňku s hydrouhličitanem sodným (dále jen HS) se projeví zvýšením pH krve. Dodávání HS je projeveno zvýšením metabolické kapacity a na výkonu vysoké intenzity. McNaughton a kol.(1999) dokázali projev zlepšení celkové pracovní kapacity a maximální síly po podání HS mužům a ženám. Nedávno Edges a kol.(2006) zkoumal efekt osmi týdenního podávání doplňku s HS během intenzivního intervalového tréninku ve výkonové cyklistice. Výsledky ukázaly jednotné zvýšení efektů intenzivního intervalového tréninku spolu s HS na anaerobní práh, čas zotavení a maximální sílu na rozdíl od placeba. Edge a kol.(2006) navrhli, že zvýšení schopnosti
25
regulovat H+, tedy udržování buněčného pH může být důležité ke zvětšení výkonu při intenzivním tréninku (Mooren, Voken, 2005).
Hydrouhličitan sodný v reakci s kyselinou uhličitou vytváří hydrouhličitanový systém.
Během pufrace se kyselina solná (silná kyselina) mění na slabou kyselinu uhličitou kombinací s hydrouhličitanem sodným v této reakci: HCl + NaHCO3 --> NaCl + H2CO3 <--> H+ + HCO3Pufrací kyseliny solné se jen lehce redukuje pH. Teprve až hydrouhličitan sodný má výrazné pufrační schopnosti. Při zvyšování koncentrace H+ iontů při rozkladu kyseliny uhličité se tato reakce děje v opačném směru. Uvolňuje se oxid uhličitý a vzniká voda: H2O + CO2 <-- H2CO3 <-- H+ + HCO3-
Důsledek acidózy
Při zvýšené koncentraci CO2 je tento nadbytek eliminován ventilací. V opačném případě, když se sníží koncentrace H+ iontů řízenou ventilací, zachová se CO2 v krvy, reaguje s vodou a vytváří se kyselina uhličitá, která zvyšuje acidózu. H2O + CO2 --> H2CO3 --> H+ + HCO3( McArdle, 2007)
Citrát sodný Přestože citrát sodný Na3C6H5O7 ve skutečnosti není pufr, tak může zvýšit pH krve bez zažívacích potíží, které jsou běžné při HS doplňků. Citrát sodný se rozpadá na hydrouhličitany, které zvyšují mimobuněčné pH. Jako výsledek citrát sodný může pomáhat regulovat pH během intenzivních cvičení tím samým mechanismem jako HS. Zajímavé je, že hodně studií demonstrují, že citrát sodný na rozdíl od uhličitanu sodného nezvyšuje výkon při krátkodobých maximálních cvičeních (Ball, Maughan, 1997), (Cox, Jenkins, 1994). Nicméně zvyšuje výkon při maximálním cvičení trvajícím od 2 do 15 minut. Dávka 200mg/ Kg hmotnosti těla 60-90 minut před výkonem vedla ke
26
zlepšení (zhruba o 20 %) svalové vytrvalosti nohou během maximální izometrické extenzi v koleni. (Mooren, Voken, 2005)
“Mírná zátěžová acidóza – dochází k vasodilataci, rychlejšímu uvolňování O2 z hemoglobinu ve tkáních, zvyšuje se dráždivost dýchacího centra s následnou vyšší ventilací, zvyšuje se nabídka laktátu pro utilizaci srdečním svalem. Trénink s převahou submaximálního zatěžování je doprovázen výše zmíněnou menší acidózou i menšími výkyvy acidobazické rovnováhy. Trénink s převahou maximálního zatěžování je doprovázen větší acidózou.“(Havlíčková a kol., 2007, str.14)
2.7.2 Vodní rovnováha Vodní rovnováha je neméně důležitá. Je v úzké vazbě s iontovou a acidobazickou rovnováhou. Zajišťuje přísun a odsun metabolitů a správné rozložení iontů a regulaci teploty. Hydratace je nezbytná pro optimální funkci organismu po, během i při zátěži. ( McArdle, 2007, str.75)
2.7.3 Iontová rovnováha Patří k základním homeostatickým dějům. Nepostradatelná ve sportovní přípravě sportovce. Ionty se účastní mnoha metabolických dějů a jsou i jejími aktivátory. ( McArdle, 2007, str.57)
Všechny uvedené změny koncentrace vody a iontů jsou v úzké vzájemné funkční souvislosti.
27
2.8. Charakteristika posuzovaného doplňku 2.8.1 Alkalot pH+ “Tento výrobek obsahuje vyvážený poměr minerálních látek ve formě citrátových solí. Překyselení organizmu například nevhodnou stravou, intenzivní zátěží, stresem není pro tělo přínosem, právě naopak. Výrobek neutralizuje překyselený organizmus alkalizuje a posouvá pH moči do zásaditého prostředí, oddaluje únavu, zlepšuje regeneraci organizmu a celkově zvyšuje vitalitu. Z hlediska sportovní podpory, intenzivní zátěže má náš výrobek nezastupitelné místo. Při značné fyzické zátěži vzniká ve svalech kyselina mléčná, proto je vhodné před zátěží použít naši směs, aby došlo k rychlejší neutralizaci. Některá léčiva na podobné bázi a složení se používají k chemolýze (rozpuštění) kamenů z kyseliny močové. Je to proto, že se moč stává zásaditou a rozpustnost kyseliny močové při pH 6,8 je asi 1000 x vyšší než při kyselé moči o pH 5. Směs je obohacena o dextrózu jako mírný energetický zdroj.
Tato směs je vhodná pro všechny druhy sportu, kde dochází k výrazné acidifikaci organizmu, při vyšším příjmu bílkovin, při redukčních dietách a fyzickém vyčerpání. Alkalot příznivě zlepšuje vitalitu, regeneraci a pozitivně působí proti únavě.
Složení: Citrát draselný: v 15 g směsi - 2632 mg, čistá forma 1000 mg K Citrát sodný: v 15 g směsi - 2166,6 mg, čistá forma 585 mg Na Citrát vápenatý: v 15 g směsi - 1665 mg, čistá forma 400 mg Ca Citrát hořečnatý: v 15 g směsi - 1998,6 mg, čistá forma 320 mg Mg Dextróza: v 15 g směsi - 5000 mg „ (Slanař, 2010)
28
V celé této kapitole jsme se seznámili se základními informacemi o struktuře svalu a reakcích, které v něm probíhají při zátěži a těsně po ní. Taktéž jsme seznámeni s energetickými systémy, v kterých organismus pracuje při různých dobách a intenzitách zátěže. Hlavní myšlenkou bylo objasnění vzniku a pohybu H+ iontů, které omezují výkon svalu a způsobují acidózu. Dále popis mechanismů a schopností organismu vyrovnávat se s acidózou a alkalózou.
29
3. Cíle Zjištění vlivu citrátů na výkon ve sportovním lezení.
4. Hypotéza Požití citrátů 60 minut před výkonem povede k jeho zvýšení.
5. Úkoly • Příprava cesty • Příprava doplňku i placeba • Realizace měření na základě dvojitě slepého experimentu • Vyhodnocení výsledků
30
6. Metodika bakalářské práce 6.1 Soubor Šest pokročilých lezců (mužů) ve věku 26,5 +- 3,7 (±SD) let se účastnili studie. Jejich průměrná hmotnost byla 68,7 ± 3,4 kg a průměrná výška 176,5 ± 3 cm. Každý z probandů je v tréninku alespoň dvakrát týdně. Soustavně se věnují lezení v průměru 5 let. Žádný z nich před měřením neprodělal nemoc nebo nebyl v neschopnosti lézt. Tři lezci jsou středně pokročilí a jejich RP přelez (vylezení cesty bez spadnutí nebo odsednutí) se pohybuje od 7+ do 8+. RP přelez dalších tří lezců se pohybuje od 7- do 7+. Probandi byli seznámeni s průběhem testování a dobrovolně s ním souhlasili.
6.2 Realizace výzkumu Měření probíhalo ve dvou termínech s jednodenním odstupem, kde ve dni mezi měřeními se probandi vyvarovali velké fyzické zátěži. Tři probandi 60 minut před výkonem a jeho měřením požili 15g doplňku obohaceného na citráty. Ostatním byl namíchán přípravek podobné chuti na základě dvojitě slepého experimentu (Heřt, 2005, str.48). Měření probíhalo na boulderové stěně ve sportcentru, v převislé části s úhlem náklonu 45°. Zde bylo definovaná cesta (kolečko) se třinácti kroky. Každý z lezců byl s cestou dostatečně seznámeni, aby se eliminovala chyba, která by vznikla při procesu zaučení. Lezci byli patřičně zahřáti. Probandi měli za úkol lézt tu samou cestu dokola až do naprostého vyčerpání projevujícím zakyselením předloktí, neschopnosti udržet chyt a odpadnutím. Po odpadnutí následoval 20 minut pasivní odpočinek. Tento sled se opakoval celkem třikrát. 6.3 Použité metody měření
Dvojitě slepý experiment (Heřt, 2005, str.48). Používá se z důvodu, aby se měřením došlo k objektivním výsledkům, kdy vědomí lezců není zkresleno. Skupina se náhodně rozdělí na dvě skupiny a jedné se podá doplněk a druhé placebo. Podmínkou je, aby lezci nevěděli, která látka byla použita.
Plán s křížovou klasifikací a opakováním měření (Hendl, 2004, str.68). V případě, že jsou lezci vystaveni stejnému měření několikrát, dochází k vyvolání tzv. efektu
31
pořadí: lezci jsou ovlivněni předchozím měřením (učí se reagovat na test). Tento efekt lze minimalizovat tímto plánem s křížovou klasifikací.
Teoretická hodnota SFmax Pro získání teoretické hodnoty SFmax použijeme výpočet: SFmax = (220 – věk) Probandům byla měřena: • Srdeční frekvence v průběhu lezení sporttestrem Polar RS 440 • Celkový počet kroků • Krevní Laktát z konečku prstu 1 minutu po absolutním vyčerpání • Absolutní síla stisku dynamometrem
Tato měření probíhala v každém kole. Následující měření probíhalo obden s rozdílem, že doplněk obohacený na citráty minerálů byl podán probandům, kteří v předchozím měření měli přípravek jen podobné chuti (placebo).
6.4 Vyhodnocení výsledků Z naměřených hodnot probandů při požití a bez požití citrátů se vypočítaly aritmetické průměry, které se zaznamenaly do grafu. Z grafu se následně vypočítaly poklesy, které vyjádřily míru účinku. Tento samý postup jsme praktikovali i u vyhodnocení krevního laktátu a absolutního stisku ruky.
32
7. Výsledky Tab. 1 Charakteristika souboru Lezec Lezec Lezec Lezec Lezec Lezec A.p. s
Věk[roky] Výška[cm] Hmotnost[Kg] 30 179 62 24 180 71 26 172 69 32 175 70 24 178 71 175 69 23 176,5 68,7 26,5 3,7 3 3,4
A.p. – Aritmetický průměr s – Směrodatná odchylka 1.k – 1. kolo (výkon)
Počet kroků Při prvním a druhém absolutním vyčerpání se výkony příliš nelišily od výkonů s doplňkem. Rozhodující byly až hodnoty poklesu výkonu mezi druhým a třetím absolutním vyčerpání, kde byl pokles o 9 kroků menší než u výkonu bez doplňku, a mezi prvním a třetím vyčerpáním kde byl pokles o 7 kroků menší oproti výkonu bez doplňku.
Tab. 2 SF a počet kroků při každém výkonu Citráty
Lezec Lezec Lezec Lezec Lezec Lezec A.p. s Lezec Lezec Lezec Lezec Lezec Lezec A.p. s
1 1 1 1 1 1
0 0 0 0 0 0
Sfmax.1.k.[t/min] Sfmax.2.k.[t/min] Sfmax.3.k.[t/min] 1.k.[kroky] 2.k[kroky] 3.k.[kroky]
189 192 169 153 186 187 179 15 189 184 169 150 186 185 177 15
189 187 171 159 183 186 179 12 189 186 171 157 181 186 178 12
169 195 169 158 185 187 177 14 169 181 169 155 184 180 173 11
33
66 66 56 35 39 55 53 13 51 65 98 26 33 64 56 26
50 55 67 36 34 37 47 13 38 69 96 32 27 51 52 26
36 56 58 35 35 39 43 11 10 54 82 20 25 41 39 26
Graf č. 1 Závislost počtu kroků na absolutním vyčerpání
Absolutní vyčerpání[počet]
Hodnota krevního laktátu Z grafu č.2 vidíme, že průměrné hodnoty krevního laktátu se pohybovaly v rozmezí 5,6 – 6,2 mmol/l.
Graf č.2 Závislost LA na absolutním vyčerpání
Absolutní vyčerpání[počet]
34
Srdeční frekvence Srdeční frekvence nedosahovala teoretických maximálních hodnot. V průměru se SFmax pohybovala v pásmu vyšší intenzity. V 1.kole 179 ± 15 t/min, v 2.kole 179 ± 12 t/min a ve 3.kole 177 ± 14 t/min
Absolutní síla stisku Hodnoty stisku poklesly v průměru u celého měření u levé ruky o 33% a u prvé ruky o 36% oproti průměrné hodnotě stisku před měřením.
Tab. 3 Absolutní síla stisku Citráty
P.v.,L[Kg] P.v.,P[Kg] 1.k.,L[Kg]
1.k,P[Kg]
2.k.,L[Kg]
2.k,P[Kg]
3.k.,L[Kg]
3.k,P[Kg]
Lezec Lezec
0 0
55,6 40,6
53,6 46,0
40,0 28,0
37,7 31,2
38,0 23,0
34,6 26,1
36,9 23,6
35,7 29,0
Lezec
0
45,3
44,6
22,2
23,3
24,6
24,6
22,3
29,3
47,2
48,1
30,1
30,7
28,5
28,4
27,6
31,3
7,7
4,8
9,1
7,2
8,2
5,4
8,1
3,8
A.p s Lezec Lezec
1 1
48,8 50,0
49,4 49,7
45,0 38,0
41,3 37,7
38,0 37,6
34,1 34,4
37,1 39,0
38,9 33,1
Lezec
1
40,7
54,6
28,0
27,6
28,4
28,0
28,8
28,0
46,5
51,2
37,0
35,5
34,7
32,2
35,0
33,3
5,1
2,9
8,5
7,1
5,4
3,6
5,4
5,5
A.p s
P.v.,L – Velikost stisku před měřením u levé ruky P.v.,P – Velikost stisku před měřením u pravé ruky 1. k.,L – Velikost síly stisku po 1. kole (max. výkonu) u levé ruky 1.k.,P – Velikost síly stisku po 1. kole (max. výkonu) u pravé ruky 2. k.,L – Velikost síly stisku po 2. kole (max. výkonu) u levé ruky 2.k.,P – Velikost síly stisku po 2. kole (max. výkonu) u pravé ruky 3. k.,L – Velikost síly stisku po 3. kole (max. výkonu) u levé ruky 3.k.,P – Velikost síly stisku po 3. kole (max. výkonu) u pravé ruky
35
8. Diskuse V této studii jsme posuzovali efekt citrátu draselného, vápenatého, hořečnatého a sodného na výkon v lezení. Z výsledků plyne, že podáním těchto doplňků šedesát minut před výkonem má pozitivní vliv na svalovou vytrvalost. Mooren a Voken (2005) udávají, že citrát sodný zvyšuje svalovou vytrvalost v době trvání od 2 do 15 min.V našem měření probíhalo vždy od 2 do 5 min, což nevyvracuje jejich tvrzení. Taktéž v jejich studii je zaznamenaná hodnota zlepšení svalové vytrvalosti okolo 20%. V našem případě pokles výkonu mezi druhým a třetím vyčerpáním byl o 70% (9 kroků) menší než v případě bez doplňku. Pokles výkonu mezi prvním a třetím vyčerpáním se zmenšil o 41% což byl rozdíl 7 kroků oproti lezení bez doplňku. Zvýšení výkonu po prvním vyčerpaní nebylo patrné, a tak můžeme usoudit, že doplněk výrazně působí regeneračně. Při podání jednorázového výkonu od 2 do 5 minut není patrné zlepšení, ale při opětovném opakování absolutního vyčerpání s dostatečným odpočinkem mezi nimi je zlepšení výrazné. Hypotéza se potvrzuje při třetím absolutním vyčerpání, kdy výkon vzrostl oproti výkonu bez doplňku. Edges a kol.(2006) zkoumal efekt osmi týdenního podávání doplňku s hydrouhličitanem sodným (Mooren a Voken (2005) udávají, že citrát sodný může pomáhat regulovat pH během intenzivních cvičení tím samým mechanismem jako hydrouhličitan sodný) během intenzivního intervalového tréninku ve výkonové cyklistice. Toto tvrzení podkládá naši teorii o jednorázovém výkonu. Často zde zmiňujeme pojem zlepšení, ale má význam pouze ve vztahu k výkonu bez doplňku a nikoliv k předchozímu výkonu. Z výsledků měření krevního laktátu vidíme jen velmi malé odchylky. Obě spojnice se od sebe liší jednou až dvěmi desetinami, což pro nás není významné. Baláš (2009) dokumentuje hladinu krevního laktátu v různých obtížnostech cest od 1 do 7 mmol/l. V našem výzkumu se pohybujeme v hodnotách od 5,6 – 6,2 mmol/l. To vypovídá o maximální zátěži. „Avšak Guidi (1999) usuzuje, že krevní laktát není dobrým ukazatelem svalové únavy. Při lezení cesty a bouldru stejné obtížnosti shledal podobné hladiny krevního laktátu. Na základě myografie však zjistil větší zapojení svalů předloktí při lezení cesty. To autor vysvětluje směrem pohybu. U boulderinku převažují přesuny do stran a kontrakce svalů předloktí probíhá ve velké části ve visu nebo ve 36
shybu. Při lezení cest dominuje složka vertikálního přesunu, se kterou je spojená delší doba kontrakce při držení chytu.“ (Baláš, 2009) Lezení v našem případě se odehrávalo na boulderové stěně a mělo charakter boulderinku. Bylo charakterizované spíše vertikálními přesuny. V případě pravdivosti Guidiho (1999) studie by nám hodnota laktátu podávala zkreslené informace o svalové únavě a hlavně o zapojení doplňku při utilizaci krevního laktátu. Přesněji, pro zjištění účinku doplňku by bylo vhodné měřit přímo pH krve nebo BaseExcess. Maximální SF teoreticky určenou se dozvíme z výpočtu : 220-věk. Z průběhu srdečních frekvencí můžeme usoudit, že lezci se pohybovali v pásmu vyšší intenzity a k teoretické max. hodnotě srdeční frekvence se nepřiblížili. To můžeme přisuzovat nedostatečné lokální vytrvalosti svalů předloktí. Neschopnost udržet chyt nastala dříve než se stačila SF zvýšit k max. hranici. Relativní síla stisku nám podala informace jen o průměrném poklesu. Nebyla vůbec ve vztahu s opakovaným vyčerpáním, což bylo nejspíš dáno neideálním nastavením dynamometru a motivací jedince ostatními účastníky.
37
9. Závěr Při lezení převislé cesty silově vytrvalostního charakteru se lezci většinou potýkají se svalovou únavou a neschopností udržet chyt. Cílem této práce bylo zjištění vlivu citrátů na výkon ve sportovním lezení. Doba zátěže během měření byla vždy od dvou do pěti minut. Požití citrátů šedesát minut před lezením mělo vliv na výkon, avšak až při třetím absolutním vyčerpání. Výkon byl prováděn až do neschopnosti udržení chytu (do absolutního vyčerpání). Při třetím opakování, vždy po dvacetiminutovém pasivním odpočinku mezi měřeními, byl pokles výkonu oproti druhému absolutnímu vyčerpání o 80% (11 kroků) nižší, než při lezení bez požití citrátů. Celkově pokles mezi prvním a třetím vyčerpáním byl o 50% (9 kroků) menší, než při lezení bez požití citrátů. Z těchto výsledků jsme schopni usoudit, že citráty se ve velké míře podílejí na navrácení hodnot pH do původního stavu v organismu a na urychlení regeneračních schopností. Lezcům byla změřena hladina krevního laktátu od 3,5 do 8,3 mmol/l. Srdeční frekvence se pohybovala v pásmu vyšší intenzity, nedosahovala však teoretického maxima. To přisuzujeme nedostatečné lokální vytrvalosti svalů předloktí.
38
10. Použitá literatura BAECHLE, T.R., EARLE, R. W. Essential of strength training and conditioning. 3th ed. Human Kinetics, 2008. ISBN-10: 0-7360-5803-6.
BALÁŠ, J. Fyziologické aspekty sportovního lezení. Česká kinantropologie, 13 (3), 156-167. 2009.
BALL, D., MAUGHAN, R.J. The effect of sodium citrate ingestion on the metabolic response to intense exercise following diet manipulation in man. ExpPhysiol 82:10411056. 1997.
BERTUZZI, R. C., FRANCHINI, E. Energy system contributions in indoor rock climbing. Eur J Appl Physiol. 2007, 101:293-300.
BOOTH, J., MARINO, F. Energy cost of sport rock climbing in elite performers. Br. J. Sports Med. 1999, No 33, 14-18.
BULÍŘOVÁ, J. (2006). Možnosti aplikace lezeckých aktivit ve školní tv. Diplomová práce. Praha: Karlova Univerzita, Fakulta tělesné výchovy a sportu, Katedra sportů v přírodě. Vedoucí práce: Mgr. Baláš Jiří.
COX, G., JENKINS, D.G. The physiological and ventilatory responses to repeated 60s sprints following sodium citrate ingestion. J Sports Sci 12:469-457. 1994.
DOVALIL, J. a kol. Výkon a trénink ve sportu. 3.vydání, Olympia, 2009. ISBN: 97880-7376-130.
DRAPER, N., BRENT, S. The influence of sampling site and assay method on lactate concentration in response to rock climbing. Eur J Appl Physiol. 2009, 98:363-372.
39
DRAPER, N., HODGSON,CH., Adventure sport physiology. Chichester, UK Hoboken, NJ : Wiley-Blackwell , 2008. ISBN : 978-0-470-01511-7.
EDGE,J., D. BISHOP, GOODMAN, C. The effects of training intensity on muscle buffer capacity in females. Eur J Appl Physiol. 96:97-105. 2006.
GODDARD, D., NEUMANN, U. Performance of Rock Climbing. Mechaniosburg: Stactpole Books, 1993.
GOLLNICK, P., HODGSON, D. Exercise intensity, training, diet, and lactate concentration in muscle and blood. Medicine & Science in Sports & Exercise. 18(3):334-340, June 1986.
HAVLÍČKOVÁ , L. Fyziologie tělesné zátěže I. Karolinum, 2006, Praha. ISBN 978-807184-875-2
HEŘT, J. Experiment jako důkaz? In: Věda kontra iracionalita 3. Sborník. Nakl. V. Nosková, Praha 2005, s. 48-60.
JUEL, PILEGAARD (1998). Lactate exchange and pH regulation in sceletal muscle. In M. Hargreaves (Ed.), Biochemistry of exercise x. Human kinetics, 1999. (str. 186 – 194) ISBN: 0-88011-758-3.
KEEVES, J.P. Educational research, methodology, and measurment: An international handbook. 2nd ed. 1997. ISBN 0-08-042710-3.
MARTINÍK, K. Fyziologie zátěže.[online].c2009, Hradec králové 2009, poslední revize 8.1 2009 [cit. 2010-03-28]. Dostupné z http://lide.uhk.cz/pdf/ucitel/martika1/
MCARDLE, W. D. Exercise physiology: energy, nutrition, and human performance. 6th ed. Philadelphia, 2007. ISBN: 0-7817-4990-5.
40
MCNAUGHTON, L., BACKX, K., PALMER, G., STRANGE, N. Effect of chronic bicarbonate ingestion on the performance of high-intensity work. Eur J Appl Physiol 80:333-336. 1999.
MOOREN, F., VOLKEN, C. K. Molecular and cellular exercise physiology, Champaign : Human kinetics, 2005. ISBN: 0-7360-4518-X.
SEMIGINOVSKÝ, B., VRÁNOVÁ, J. Základy fyziologické chemie. 1.vydání, Státní pedagogické nakladatelství, 1983 , Praha.
SLANAŘ, Z. Carne-Labs. [online]. c2009, Pardubice 2009, [cit. 2010-04-13]. Dostupné z http://www.carne.cz/katalog/neutralizace-kyseleho-prostredi-vtele/default.aspx
TEFELNER, R. Trénink sportovního lezce. Nakl. Tefelner, Brno 1999.
41
