Adaptacja a trening tlenowy

Rozwój procesów tlenowych to kluczowa sprawa w treningu w każdym sporcie wytrzymałościowym. Im dłuższy wysiłek, tym większa jest ich rola w funkcjonowaniu organizmu i tym większy udział treningu o charakterze tlenowym w całości przygotowań. Problem w tym, że trening tlenowy jest bardzo specyficzny i jak się okazuje, niektóre aktywności powszechnie akceptowane jako wartościowe, uzupełniające metody treningowe, słabo sprawdzają się w praktyce i nie dają wystarczająco dużych korzyści – relatywnie do włożonej w nie pracy i zaangażowania.

Jak mocno wytrzymałość w treningu biegowym przekłada się na wytrzymałość w pływaniu (i odwrotnie)? Czy uzupełniając trening o siłownię można skutecznie podnieść wytrzymałość w swojej dyscyplinie? Czy w triathlonie, trening poszczególnych dyscyplin pozytywnie wpływa na wyniki w pozostałych? Na te, oraz inne podobne pytania dość łatwo odpowiedzieć – wystarczy sięgnąć do podstaw fizjologii organizmu.

Fizjologia kluczem do zrozumienia procesów zachodzących w treningu.
[http://stigdragholm.wordpress.com]

Generalnie, adaptacje organizmu w treningu tlenowym dotyczą zwiększenia ekonomiki zachodzących procesów, po to, żeby wysiłek mógł być wykonywany dłużej i mniejszym kosztem. Zachodzą one głównie w układach: oddechowym, krwionośnym i mięśniowym. Wszystkie procesy przystosowania organizmu można najogólniej podzielić na dwie grupy: zwiększające transport tlenu do mięśni oraz zwiększenie zużycia tlenu przez mięśnie.

Adaptacje zwiększające transport tlenu do mięśni

Jest to grupa przystosowań zachodzących w układzie oddechowym i krwionośnym. Niezależnie od rodzaju aktywności fizycznej, w każdej z nich będą one zachodzić w podobnym stopniu. Przykładowo, nie będzie tutaj dużej różnicy między adaptacjami w bieganiu i jeździe na rowerze. Istotniejsze będzie natomiast utrzymanie konkretnej intensywności i czasu trwania wysiłku tak, żeby zmiany były jak najbardziej korzystne.

Zwiększenie pojemności dyfuzyjnej płuc – czyli zwiększenie ilości tlenu, który przedostaje się z płuc do krwi. Trening może rozwinąć pojemność dyfuzyjną przez zmiany w organizmie, prowadzące do powiększenia całkowitej wdychanej ilości powietrza (pojemność minutowa płuc) oraz ilości tlenu opuszczającej płuca w każdej minucie. Adaptacja ta nie ma bezwzględnie kluczowego znaczenia dla wydajności procesów tlenowych. Badania pokazały, że duża część powietrza nie jest w stanie przedostać się z płuc do krwi – czynnikiem ograniczającym nie jest tu więc pojemność dyfuzyjna, tylko ilość hemoglobiny, czyli ilość tlenu jaką krew jest w stanie transportować do mięśni. Dotyczy to również średnio wytrenowanych osób.

Zwiększenie ilości czerwonych krwinek – czerwone krwinki zawierają hemoglobinę, czyli bogatą w żelazo substancję transportującą tlen dalej do mięśni. Ich wzrost wpłynie więc bezpośrednio na zwiększenie „pojemności tlenowej krwi”, czyli ilości tlenu, którą w danej chwili krew jest w stanie przetransportować. Badania nie mówią jednoznacznie, czy trening na nizinach może rozwijać ten wskaźnik (niektóre mówią o braku zmian, inne notują nawet 8% wzrost). W warunkach górskich za to, wzrost hemoglobiny wynosił zwykle od 7 do 18% – stąd też popularność tego typu treningu w sportach wytrzymałościowych.

Zwiększenie ilości krwi – wzrost całkowitej objętości krwi, sprawia że staje się rzadsza i bardziej płynna, przez co łatwiej i szybciej porusza się w żyłach dostarczając tlen do mięśni. Ważna adaptacja, która równoważy efekt zwiększającej się ilości hemoglobiny. Trening tlenowy jest w stanie zwiększyć ten wskaźnik o ok. 30%.

Zwiększenie minutowej pojemności serca – uważane jako jeden z najważniejszych czynników odpowiedzialnych za dostarczanie tlenu do mięśni. Jest wynikiem pomnożenia pojemności wyrzutowej serca (ilości krwi, które serce jest w stanie jednorazowo wyrzucić) przez częstość skurczów serca. Odpowiednio skonstruowany trening jest w stanie zwiększyć ją o prawie 50% w stosunku do stanu wyjściowego.

Zmiany w układzie oddechowym są istotne, ale nie są czynnikiem ograniczającym wzrost wytrzymałości.
[foto: http://vocalbrilliance.com/blog]

Adaptacje zwiększające zużycie tlenu przez mięśnie

Są to adaptacje dotyczące głównie układu mięśniowego oraz krwionośnego. Wszystkie z nich zachodzą z dokładnością do konkretnych włókien mięśniowych, oraz kapilar je otaczających, co sprawia, że efekty treningu są bardzo specyficzne. Aby ten rodzaj przystosowania wystąpił, angażowane muszą być dokładnie te włókna mięśniowe, które są używane w trenowanej przez nas dyscyplinie.

Wzrost kapilar mięśniowych – inaczej naczynia włosowate, to małe naczynka krwionośne otaczające pojedyncze włókna mięśniowe i zaopatrujące je podczas wysiłku. Wzrost ilości kapilar jest jednym z ważniejszych czynników wpływających na ilość tlenu dostarczaną do mięśni. Jak wspomniałem powyżej, zmiany adaptacyjne są ograniczone wyłączenie do używanych włókien mięśniowych. Długotrwały trening wytrzymałości może zwiększyć ich ilość o nawet do 50%.

Ograniczenie dopływu krwi do tkanek – podczas spoczynku organizm „wysyła” krew równomiernie do wszystkich tkanek. W czasie wysiłku jednak, kiedy krew potrzebna jest dużo bardziej w pracujących mięśniach, jej dopływ do innych tkanek jest ograniczany. Przy dużych wysiłkach wykorzystanie krwi przez mięśnie może wzrosnąć nawet do 85-90% całości, ze spoczynkowego poziomu ~20%. Trening tlenowy może rozwinąć efektywność kierowania krwi do pracujących mięśni. Niektórzy badacze zanotowali nawet 8% wzrost tego wskaźnika jako efekt treningu wytrzymałości. Do tej pory nie określono jednak jaka intensywność treningu najsilniej wpływa na efektywność kierowania krwi do pracujących tkanek.

Wzrost mitochondriów – mitochondria to miejsca w komórkach mięśniowych, gdzie zachodzą procesy tlenowe. Występują zarówno we włóknach wolno-, jak i szybkokurczliwych, choć w tych pierwszych jest ich zdecydowanie więcej. Trening tlenowy wpływa na wzrost ich ilości oraz wielkości w poszczególnych komórkach, co oczywiście przekłada się na wydajność zachodzących w nich proceśów. W badaniach zanotowano nawet 120% wzrost wielkości mitochondriów oraz 14-40% wzrost ich ilości, jako efekt adaptacji po treningu wytrzymałości.

Wzrost aktywności enzymów tlenowych – wzrost mitochondriów w naturalny sposób wpływa również na ilość enzymów uczestniczących w procesach tlenowych, które się w nich zawierają. Więcej enzymów, to większa sprawność zachodzenia przemian tlenowych w mięśniach. Ich aktywność wzrasta nieproporcjonalnie szybciej do wzrostu VO2max.

Wzrost mioglobin – mioglobiny to białka występujące we włóknach mięśniowych odpowiedzialne za ich czerwonawy kolor. Odpowiadają za dwie funkcje: pochłaniają i transportują tlen do mitochondriów, gdzie jest później przetwarzany oraz przechowują (na zapas) małe ilości tlenu. Nie ma jednoznacznej odpowiedzi na pytanie czy trening jest w stanie wpłynąć na zwiększenie ich ilości. Badania przeprowadzane na szczurach wykazały 80% wzrost jako efekt treningu tlenowego. Podobne badania na ludziach, nie wykazały jednak podobnych przystosowań. Mimo to, można pokusić się o stwierdzenie, że długotrwały trening jest w stanie również wpłynąć na wzrost ilości mioglobin, co byłoby ważną adaptacją wpływającą na efektywność zachodzących procesów tlenowych.

Pojedyncze włókno mięśniowe – tu tu dzieje się cała magia treningu tlenowego.

Trening tlenowy – wnioski?

Przeważająca część efektów adaptacji towarzyszących treningowi tlenowemu ma charakter miejscowy. Przemiany zachodzące w układzie mięśniowym dotyczą wyłącznie włókien, które były aktywowane w czasie wysiłku. W związku z tym, ważne jest dopilnowanie, aby większość treningu wytrzymałości odbywała wyłącznie we własnej dyscyplinie. Co więcej ruchy wykonywane w treningu powinny dokładnie naśladować te, które zachodzą w trakcie zawodów – angażowanie innych włókien mięśniowych w treningu tlenowym, to z tego punktu widzenia strata efektywności (chociaż oczywiście nie można tego traktować zbyt ortodoksyjnie).

Przykładowo, w pływaniu trening tlenowy innymi stylami, pomimo innych korzystnych efektów, nie będzie bardzo skuteczny w kształtowaniu wytrzymałości, właśnie ze względu na konieczność wystąpienia lokalnych adaptacji. Z tego samego powodu, pływacy nie będą mieli też zbyt wielkich korzyści z treningu biegania, chociaż adaptacje zachodzące w układzie oddechowym i krwionośnym będą miały zdecydowanie pozytywny charakter.

Popularny ostatnio trening siłowy, traktowany jako trening uzupełniający, nie będzie dawał zbyt dużych korzyści w głównej dyscyplinie, jeżeli nastawimy się głównie na kształtowanie w ten sposób wytrzymałości. Taki trening, jeżeli w ogóle ma dawać korzyści, będzie musiał być starannie zaprojektowany, głównie pod względem doboru ćwiczeń – jak najbardziej specyficznych. Moim zdaniem na siłowni lepiej jednak kształtować inne cechy, a trening wytrzymałości przeprowadzić na bieżni, w wodzie, czy na rowerze – tam gdzie jest jego miejsce.

W gruncie rzeczy każdy trening będzie dawał jakieś efekty – w końcu lepsze to, niż nie robienie niczego. Wbrew pozorom, trening bardzo łatwo „zepsuć”. Jeżeli jednak chcemy, żeby był on naprawdę skuteczny, warto poświęcić trochę czasu na naukę podstaw fizjologii  i upewnić się, że nasza ciężka praca nie idzie na marne.

Napisane przez: Paweł Rurak