4. A sportteljesítményt jelentősen meghatározó tényezők
4.1. VO2max
A szervezet sportteljesítményének egyik meghatározó paramétere az, hogy a légzés és a keringés mennyi oxigént képes a sejtekbe – izmokba – juttatni. Ez az oxigénmennyiség fedezi a terminális oxidáció során előálló elektronakceptor-igényt, amivel a sportoló aerob tartományban, gazdaságosan és hosszú ideig tud ATP-t termelni. A szóban forgó oxigénmennyiséget maximális oxigénfelvételnek vagy maximális aerob kapacitásnak is hívjuk, rövidített elnevezése pedig VO2max. Mértékegysége a ml/(kg·min), tehát az egy perc alatt felvett oxigén milliliterben kifejezett mennyisége egy kilogramm testtömegre számítva, vagy pedig a l/min, vagyis a percenként a teljes szervezet által felvett oxigénmennyiség literben kifejezve. Ez az érték az egyik nagyon fontos jelzője az illető sportoló állóképességi szintjének, szív-érrendszere állapotának.
A VO2max értéket több tényező befolyásolja, úgy mint
- a vitálkapacitás: a tüdő levegőfelvevő képessége (egy maximális, erőltetett belégzést követően mennyi levegőt tudunk maximálisan kifújni),
- a szív pulzustérfogata: mennyi vért lök ki a szív egy összehúzódással. Ennek értékét befolyásolja a szívkamra nagysága (megfelelő kamraizom-erővel párosulva). A pulzustérfogatnak a percenkénti pulzusszámmal vett szorzata adja a perctérfogatot.
- a vér hemoglobintartalma,
- az izomzat erezettsége, azaz az izomba történő anyagszállítás fejlettsége,
- az arteriovenosus oxigénkülönbség.
Az arteriovenosus oxigénkülönbség (AV oxigénkülönbség; AV O2 diff) azt mutatja meg, hogy az adott szövet a hajszálerek artériás szakaszán beáramló vérből mennyi oxigént képes kinyerni. Az emberi szervezetben az AV oxigénkülönbség a szívben a legnagyobb, és a vesében a legkisebb; edzett személyek izomszövetében nagyobb mértékű, mint edzetlenekében. Az AV O2 diff perctérfogattal vett szorzata adja meg a VO2max értékét.
- A mitokondriumszám és az aerob enzimek mennyisége és munkagyorsasága („turnovere”) szintén szorosan ide kapcsolódó jellemzők, melyek közvetlenül a felvett oxigénmennyiség hasznosulására hatnak, így a VO2max értéket közvetve befolyásolják.
Ezek a tényezők mind fejleszthetőek sporttal. Olyan sportágakban, ahol egyaránt fontos az aerob és az anaerob állóképességnek a növelése, általános edzői tapasztalat, hogy az aerob állóképesség sokkal jobban fejleszthető, mint az anaerob (pl. Jamieson 2017). Ennek legegyszerűbb oka pedig elsősorban az, hogy az aerob rendszer több összetevőből áll, mint az anaerob rendszer, és ezen összetevők fejlesztése mind az aerob rendszert erősíti, valamint az, hogy edzhetőség, fejleszthetőség szempontjából a szervezet szív-érrendszeri alkalmazkodóképessége kiemelkedő.
4.2. Laktátküszöb, laktát-tolerancia
Az edzésintenzitás növelésével a szervezet egyszercsak eléri azt a pontot, ameddig a tevékenység energiaellátását szinte teljes mértékben fedezni tudja aerob módon, oxigén segítségével. Ez a szervezet anaerob küszöbértéke az adott tevékenységben. Efölött fokozódik a piruvát laktáttá alakítása, ezért már több laktát termelődik, mint amennyit az aerob rendszer semlegesíteni tud (a Cori-körben a laktát glükózzá történő visszaalakításával, valamint a szív- és a vázizomzat általi laktáthasznosítással), s így a vér laktátszintje meredeken elkezd emelkedni (noha a lakátszint–idő függvénynek ez az inflexiós pontja nem mindig határozható meg pontosan [pl. Bosquet et al. 2002]). Ezért ezt az anyagcsere-küszöbértéket laktátküszöbnek is nevezzük. A laktátküszöb felett fokozottan kezd jelentkezni a fáradás érzése a sportolókban. (Egészen pontosan a laktátszint változásában két jellegzetes pont is van. Az egyik az, amikor a laktátkoncentráció az alapszint fölé kezd emelkedni, a másik az, amikor a keletkezés és a semlegesítődés egyensúlyát elhagyja. A laktátküszöb fogalmát ezért nem egységesen használják; lásd pl. Faude et al. 2009. Mi az utóbbit alkalmazzuk.) Elméletileg, ha éppen megállunk a laktátküszöbnél, tehát a termelődő tejsav mennyiségét a tejsavközömbösítő mechanizmusok folyamatosan kezelni tudják, úgy a tevékenység még hosszú ideig fenntartható. A gyakorlatban sokszor ez kevéssé tűnik megvalósíthatónak. Egyrészt azért, mert a versenyeken általában a maximális teljesítmény kihozása a cél, ez pedig sokszor egy olyan mértékig fokozott anaerob tevékenységet jelent, amelynél a verseny végéig a versenyző még tolerálja a vérében összegyűlt tejsavat – vagyis a teljesítmény további növelése érdekében a sportoló nem áll meg a laktátküszöbnél. Például egy hosszútávfutó esetében a maximálisan vállalható intenzitás a végső hajrá szakaszában olyan intenzitást jelent, amely a verseny folyamán lassanként felhalmozódó laktátszintet éppen a tűrhetőig viszi, tehát a sportoló az adott távra maximalizálja a laktát-tűrőképessége által lehetővé tett teljesítményt. Ezt a vérben mért maximális laktát-koncentrációt, melyet az egyén még rosszullét nélkül elvisel, nevezzük laktát-toleranciának. Másrészt azért nehéz a Cori-kör és a többi izom feldolgozási kapacitására alapozni a teljesítményt, mert a laktátküszöb fölé lépve a teljesítmény növelésével a vér tejsavszintje exponenciálisan növekszik (tehát ugyanannyi intenzitásnövelés egyre nagyobb laktátkoncentráció-növekedést eredményez; pl. Goodwin et al. 2007).
A laktátküszöb koncentrációértéke viszonylag nagy egyének közötti variabilitást mutat (Stegmann et al. 1981). Az ehhez az értékhez tartozó munkaintenzitás az edzettség hatására megemelkedik, tehát a sportolónak magasabb relatív teljesítményre lesz szüksége, hogy ugyanazt a tejsavszintet produkálja a vérében, mint edzetlenebb állapotában (pl. Hurley et al. 1984).
A laktát kritikus szintjére, tehát az elviselt maximális tejsavkoncentrációra jellemző, hogy edzett emberek körülbelül kétszer akkora koncentrációnál is képesek maradnak versenyezni, mint amekkoránál az edzetlen személyek már megállítják a tevékenységet. A laktát vérben mért nyugalmi szintje 1–1,5 mmol/liter, és terhelés hatására az edzetlen emberek általában leállítják a tevékenységet, mielőtt a 10 mmol/l értéket elérnék, míg szélsőségesen edzett sportolókban a koncentráció a 20–22 mmol/l szintet is elérheti a tevékenységet követő néhány percben, amikor a tejsavszint tetőzik. Mindehhez hozzátartozik, hogy a laktátküszöb koncentrációértéke (tehát nem az edzésintenzitás vagy a VO2max értéke, amelynél a meredek laktátszint-emelkedés elkezdődik) nagyjából és átlagosan 4 mmol/l (Radák 2016; lásd még pl. Bosquet et al. 2002). Ha a tejsav vérben mérhető szintje meghalad egy kritikus értéket, vagyis a laktát-tolerancia szintje fölé emelkedik, akkor az anyagcsere-eredetű mérgezések egyik típusa, a laktátacidózis lép fel. A sok tejsav a vér kémhatását erősen savas irányba viszi el (csökkenti a pH-értékét), aminek hányinger, hányás, kapkodó légzés és általános gyengeség a tünetei. Halálhoz általában akkor vezet, ha bizonyos súlyos betegségek és mérgezések (pl. szívelégtelenség, hipovolémiás sokk, szepszis, súlyos vérszegénység, diabetes mellitus, daganatos betegségek, kokain, metil-alkohol fogyasztása, szén-monoxid-mérgezés, cianidmérgezés, stb.; Kraut, Madias 2014) miatt az illető eleve hajlamosabb a laktátacidózisra, és nincs lehetőség a kezelésre. A gyakorlatban a sportoló e koncentráció elérésekor egyszerűen abbahagyja az aktivitást, mert rosszul lesz.
4.3. Az aerob és az anaerob teljesítményzónák edzhetősége
Az fentiekben áttekintettek, valamint a 8. ábra alapján elmondható tehát, hogy a szervezet egy a fizikai teljesítményt alapvetően meghatározó aerob teljesítményzónával bír. Ezalatt az izomműködéshez szükséges ATP termelését a glükóz teljes lebontása, tehát a glikolízis és a mitokondriumok terminális oxidációs folyamatai együtt biztosítják. Ez a teljesítményzóna több tényező összjátékától és edzettségi állapotától függ (tüdő, szív, érrendszer, enzimatikus alkalmazkodás, mitokondriumszám), valamint sokoldalúan és meglehetősen tág határok között fejleszthető.
Mint láttuk, az aerob zóna felső határát – és egyúttal az intenzív anaerob energiatermelés kezdetét – a laktátküszöb jelzi, efölött exponenciális mértékű tejsavfelhalmozódás indul meg a szervezetben. E további felhalmozódásnak a felső határa fokozatosan egyre magasabb szintre tolható ki. Ennek egyik módja éppen a sporttevékenység. Minél többször lépünk a laktátküszöb fölé edzésen, annál feljebb tolódik a veszélyes laktátszint értéke, de ez természetesen csak egy bizonyos mértékig tart.
Minthogy végső soron a cél a teljesítmény emelése – a gyorsaság, az erő, az erőkifejtési idő megnövelése –, ezt tulajdonképpen úgy is megfogalmazhatjuk, hogy a versenysportban a lehető legnagyobb teljesítményt szeretnénk elérni még a veszélyes laktátacidózis bekövetkezte előtt. Nos, ennek elérése érdekében tesszük ki a szervezetet fizikai stressznek az edzések során. Hiba volna azonban azt gondolni, hogy a teljesítményfokozás elsődleges eszköze a rosszullétig folytatott, magas intenzitású edzés vég nélküli ismétlése, amivel a maximálisan elviselhető laktátszintünket próbáljuk egyre kijjebb tologatni. Mégpedig egyrészt azért volna hibás ezt gondolni, mert edzhetőségét tekintve az aerob rendszer jóval nagyobb potenciállal bír, mint az anaerob rendszer. Másrészt, mivel az anaerob energiatermelési rendszer az aerobra épül, okszerűen következik, hogy ha kitoljuk az aerob teljesítményzóna felső határát, akkor a laktátküszöb is megemelkedik, vagyis tovább maradhatunk a gazdaságos edzészónában – egyúttal pedig az abszolút teljesítményünket is megnöveltük (10. ábra). Ezért érthető, hogy a teljesítmény növelésének legfőbb módja az aerob tevékenységi zóna kitágítása (Jamieson 2017), hiszen, még ha szélsőségesen nagy mértékű fejlődést tudtunk is elérni az anaerob zónában, annak összességében sokkal kisebb hatása lesz, mint ha az aerob teljesítményünkre fordítottunk volna figyelmet.
A gyakorlatban a két zóna – az aerob és az anaerob (pontosabban a csak aerob és az aerob + anaerob) – viszonylag jól elkülöníthető egymástól, egyrészt a szívritmus mérésével (ld. később), másrészt a sportolók „érzésre” is meg tudják mondani, melyikben edzenek éppen. Amikor edzési komfortzónánkban sportolunk, és úgy érezzük, nagyon sokáig tudnánk még folytatni a tevékenységet, akkor az aerob tartományban tartózkodunk. Amikor levegőért küzdünk, és folyvást azon jár az eszünk, hogyan lehetséges az adott tevékenységet egyáltalán kibírni, már a jelentős tejsavfelhalmozódás (anaerob) szakaszában járunk (de ne feledjük: az aerob enerigatermelés ezalatt ugyanúgy folyik).
A versenyzők és az edzők számára egyaránt jó hír tehát ilyen szempontból az, hogy ha az állóképesség szerepet játszik a sportágban, akkor annak megszerzéséhez az út nagy része a viszonylag „kellemesebbik”, aerob zónában zajló edzésen keresztül vezet. Azt azért fontos hangsúlyozni, hogy mivel a fejlődés egyre nehezedő teljesítményi korlátok sorozatos átlépése révén érhető el, a fejlődéshez szükséges tevékenység általában nem nevezhető kellemesnek: a pályákon, az edzőtermekben az emberek nem mosolyogva edzenek, hanem szenvednek – a munkát és a fáradságot nem lehet megspórolni. Az aerob edzés „nem kellemessége” viszont hamar egészen más értelmet nyer, amint az anaerob korlátokat igyekezzük tologatni, ugyanis az anaerob típusú edzés ennél sokkalta kellemetlenebb.
4.4. A szívritmus értéke
4.4.1. A szívritmus-zónák jelentősége
Az aerob-anaerob tartományok határának pontos meghatározása laboratóriumban lehetséges, ahol a tejsavszint mérhető. A mindennapi sportban azonban általában nincsen szükség a nagyon precíz adatra, ezért használatos egy nagyon egyszerű módszer is ennek a körülbelüli megállapítására: a szívritmus alapú teljesítmény-meghatározás.
Megfigyelték, hogy az egyén maximális erőbedobással végzett tevékenységéhez tartozó percenkénti pulzusszámához mint maximumhoz és a nyugalmi pulzusértékhez viszonyított bizonyos pulzusszám-tartományokhoz jellegzetesen köthetőek az anyagcsere egyes szakaszai. Ezért a sportolók edzésterveinek felállításában és követésében nagy segítséget nyújt a pulzusszám monitorozása, ami olyan, ma már viszonylag olcsón beszerezhető eszközökkel megvalósítható, mint a telefonnal párosítható és bluetooth-kapcsolattal rendelkező mellkaspánt, a pulzusmérő mellkaspánttal párosított pulzusmérő óra, vagy az optikai technológiával a csuklón mérő, drágább eszközök.
Fontos azonban tudni, hogy a pulzuskövetéses edzéseket leginkább olyan sportágakban lehet ideálisan alkalmazni, amelyekben nagyjából homogén tevékenységet végeznek, csak eltérő iramban; így például a futás, kerékpározás, úszás, gyaloglás, sífutás, gyorskorcsolya, hosszú távú evezős tevékenységek esetében kiválóan alkalmazható. Olyan erősítőedzéseken viszont, ahol maga a gyakorlat – nehézsége miatt – már alacsonyabb ismétlésszámban is hamar magas pulzusszámot eredményez – pl. húzódzkodások – használata nehezebben kivitelezhető.
Az edzők egy része matematikai pontossággal tervezi meg a sportolói edzését a pulzustartományok alapján, mások viszont tapasztalataikra és a sportoló saját-érzékelésére hagyatkoznak, és mellőzik a pulzusmérést az edzéseken.
4.4.2. A szívritmus mérésének alkalmazása
A zónák meghatározásához először is a maximális pulzusértéket (HRmax; a HR az angol „heart rate” elnevezés rövidítése) kell megállapítani. Mivel az érték a korral arányosan egyre csökken, a korfüggő HRmax érték egyszerű megbecslése nagyon vonzó módszernek tűnik. Internetes fórumokon és könyvekben is széles körben elterjedt az a HRmax-számítási mód, hogy 220-ból kivonjuk az életkorunk években kifejezett értékét. Ez az egyszerű módszer azonban tudományos szempontból nem megfelelően kiválasztott mintán nyert adatokon alapul (pl. Tanaka et al. 2001, Nes et al. 2012), és a HRmax értéket következetesen alulbecsüli az életkor előrehaladtával (már 30 éves kor fölött kezdődően, de pl. 60-69 évesek körében akár 35 percenkénti ütésszámmal is; Nes et al. 2012). Ezért egyéb képleteket javasoltak a HRmax életkoron alapuló megbecslésére, mint például:
- 208 – 0,7 × életkor (Tanaka et al. 2001);
- 211 – 0,64 × életkor ± 10,8 (Nes et al. 2012).
A kizárólag életkor alapú becslések természetesen nem veszi tekintetbe sem a nemet, sem az előzetes edzettségünket, sem pedig az egyéni genetikai eltéréseket, ezért a valódi HRmax érték ettől sok ütéssel (rövidítése az angol Beats Per Minute alapján BPM) is eltérhet. Egyes szerzők a módszer standard hibáját elfogadhatatlanul magasnak tartják, és az életkor alapú HRmax-becslés elvetését javasolják (pl. Arena et al. 2016). Az elit sportolóknál a HRmax pontos meghatározása sportélettani laboratóriumban történik, szakember felügyeletével és vezetésével.
Ha meghatároztuk a maximális értéket, akkor ebből kivonjuk a nyugalmi szívverés-számot, és a kapott eredményt felosztjuk öt egyenlő részre. Egy másik módszer szerint a maximális pulzusérték 50%-ától lépegetünk felfelé 10 százalékonként, és így kapjuk meg az öt alapvető edzéstartományt.
Ezek – a HRmax 50%-ához viszonyítva és a futásra vonatkoztatva – a következőek (forrás: polar.com):
- 50-60% között: nagyon könnyű, mérsékelt mozgással járó edzés, a bemelegítés első szakaszára jellemző.
- 60-70% között: könnyű edzési zóna, a tevékenység hosszú ideig fenntartható; megfelelően hosszú időtartamban keringésfejlesztő, tipikusan aerob állóképességet javító tartomány (Radák 2016).
- 70-80% között: viszonylag még kényelmes, megfelelően hosszú időtartamban a szív és a vázizmok keringését fejlesztő, tipikusan aerob állóképességi edzészóna, melynek tetején már elindul a tejsavképződés.
- 80-90% között: kifejezetten anaerob zóna, a tejsav felhalmozódása egyre jelentősebb mértékű, fizikailag és lelkileg is megterhelő. Az ebben a tartományban végzett munka a tejsavtolerancia képességét javítja.
- 90% felett: maximális teljesítmény leadása, nagyon magas tejsavszinttel, legfeljebb néhány percig tartható csak fenn. Fizikailag és lelkileg is nagyon nehéz elviselni.
A második és a harmadik zóna (60–80% HRmax) tipikusan aerob edzéstartomány, így ezekben az aerob energiatermelés eszközeinek a fejlesztése a cél. A hobbisportolók körében igen népszerű „zsírégetés” tartományairól alapvetően elmondható, hogy a szervezet alacsony intenzitású és hosszú időtartamú edzés során használja fel leginkább a zsírokat energianyerésre, tehát a zsírégetés az edzésintenzitással és az edzési időtartammal is kapcsolatban áll (ld. még az 5.2. fejezetet). Ez definíció szerint csak hosszú edzéssel valósítható meg, ami viszont a felső két edzészónát (80–100% HRmax) általában eleve kizárja, nehézségük miatt.
Fontos sportélettani mutató a laktátküszöbhöz tartozó pulzusérték, melynek laboratóriumi meghatározásával viszonylag egyszerűen mérhető és beállítható az edzésterhelés és az elvárt teljesítmény (Radák 2016).
Megjegyzendő, hogy a professzionális sportolók szívritmus alapú edzésterveiben sokszor egészen pontosan beállított pulzusértékeken végzett tevékenység szerepel, ahol a megengedett eltérés csupán 1-2 BPM, tehát nem a sávokra bontott beosztást használják. Esetükben a meghatározott HR-értékekhez jól definiált, laboratóriumban megállapított anyagcserejellemzők – pl. pontos anaerob küszöbérték – tartoznak.
4.4.3. A szívritmus-regisztráció alkalmazása gyakorlati példákon keresztül
Az alább látható ábrán (11. ábra) végigkövethető egy küzdősport-edzés szívritmus-diagramja, a megfelelő edzészónákra bontva. A legnagyobb megterhelést a szervezetre nézve a három erőteljesebb küzdelmi szakasz jelentette, melyek során a pulzusszám sokat mozgott a 80-100%-os tartományban.
Az alábbiakban végigkövethetjük egy szélsőséges megterhelésnek számító, nagy összvolumenű köredzés során mért pulzusértékek időbeli alakulását. Az első két diagram (12-13. ábra) ugyanazt az edzést mutatja két hét eltéréssel egymáshoz képest. A harmadik (15. ábra) egy ugyanazokból a gyakorlatokból és az előzőekkel megegyező összmennyiségből álló, de kisebb munka- és nagyon kicsi pihenőszakaszokra bontott edzés pulzusprofilját mutatja.
A fenti ábrákon bemutatott diagramok két, egymással a lehetséges mértékig mindenben megegyező edzésen készültek (10 húzódzkodás, 10 tolódzkodás, 10 guggolás és 10 függeszkedésből végzett nyújtott lábemelés derékszögig, 20 körön keresztül ismételve; a körök között 1 perces pihenőkkel, ugyanazon sportoló, ugyanazon edzőterem ugyanazon eszközei). Vegyük észre, hogy a második diagramról hiányzik a felső, vörös szívritmussáv. A két edzés között két hét telt el (ami öt, ezekhez hasonló edzést jelentett), s ennyi idő alatt máris szemlátomást megmutatkozik a szervezet adaptációs válasza: a sportoló ugyanazt a munkaintenzitást és volumenterhelést alacsonyabb átlagos pulzusszámmal végzi el – az eltérés átlagosan 5 ütés/perc. Az egyes sportzónákban eltöltött idő részarányos megoszlását a 2. táblázat és a 13. ábra mutatja (a bemelegítést is beleszámolva). A szubjektív tapasztalatokat illetően a sportoló az első edzést követően arról számolt be, hogy nagyjából 10 kör után pszichikailag nagyon nehéz volt folytatni a gyakorlatokat. A két héttel későbbi edzésen ilyen lelki nehézségek nem merültek fel, az edzést nehéznek, de jól bírhatónak ítélte.
A két edzés közötti egyik legfontosabb különbség az, hogy a szívritmust rögzítő berendezés számításai szerint a laktátküszöb fölött eltöltött idő aránya az első edzés során a nettó (bemelegítés nélküli) munkaidő 18,5 %-a, míg a másodikon mindössze 0,2 %-a volt. Ez a robusztus eltérés kellően magyarázhatja a két edzésre vonatkozó szubjektív tapasztalatok eltérését.
Az egyes edzészónákban eltöltött idő aránya
50-60% 60-70% 70-80% 80-90% 90-100%
- időpont 3,4 % 7,8 % 18,8 % 68,8 % 1,2 %
- időpont 2,2 % 11,7 % 29,2 % 56,9 % 0,0 %
A továbbiakban tekintsük meg azt a diagramot (15. ábra), amely ugyanennek az edzésnek egy intenzívebb változata folyamán rögzített adatokból készült. Ebben az edzésben ugyanazt a gyakorlatmennyiséget 33 körre osztva végzi a sportoló, úgy, hogy az egyes körök alatt minden gyakorlatból csak hat darabot végez, ám a körök közötti pihenőidő szélsőségesen alacsony: mindössze 10 másodpercre csökken. Ezt az edzéstípust a sportoló előtte heteken keresztül gyakorolta, és nagyjából legalább 20 hasonló felépítésű edzést végzett már. A nettó munkaidő (a bemelegítést figyelmen kívül hagyva, az első kör első gyakorlatától az utolsó kör utolsó gyakorlatáig terjedő idő) az előbbi edzések körülbelül 50 perces időtartamáról leesik nagyjából 35 percre, hiszen az első két esetben a körök közötti összes pihenőidő 19 perc, míg a sűrített edzésprogramú munkában 5 perc 20 másodperc.
Az egyik legnagyobb hatású változás a becsült laktátküszöb felett eltöltött edzésidő paraméterében mutatkozik: a növelt intenzitású edzés során ez az érték a nettó munkaidő 61 %-a. A sportoló arról számolt be, hogy – dacára annak, hogy már jónéhány hasonló edzést végzett – a munka közben nehéz elképzelnie, hogy egyáltalán végig tudja vinni a tevékenységet. Az ilyen szívritmuszónákban zajló edzés tehát szélsőségesen nagy pszichikai megpróbáltatás elé állítja a sportolókat.
Az előbbiek mintájára tekintsünk most át három másik diagramot: az első egy sportoló hazai párbajtőr-versenyén, a második egy nemzetközi versenyén készült, a harmadik segítségével pedig egy edzésen követhetjük végig két másik versenyző munkáját (16-18. ábra). A versenyek szélsőséges megterhelést jelentenek a sportolók számára, mert minden „élesben megy”, ami azt jelenti, hogy az ellenfelek vélhetően mindent megtesznek a győzelemért, tehát nem várható, hogy „félgőzzel” fognak dolgozni. Emiatt általában jóval nagyobb fizikai teljesítményt kell leadni, mint edzésen. Ez természetesen pszichológiailag is jelentős terhet ró a versenyzőkre, amire ráadásként rakódik a versenyszorongás, vagyis a győzni akarás által keltett többlet-arousal, ami esetenként erős debilizáló hatást fejthet ki.
A 16. ábrán egy hazai megmérettetésen regisztrált pulzusdiagram látható (16. ábra). A bemelegítési szakasz hiányzik a diagramról, mert ekkor a versenyző még nem viselte a pulzusmérőeszközt. A verseny menete könnyen követhető a grafikonról. A sportoló a selejtezőmérkőzések során 6 db 3 perces küzdelmet vívott, és bejutott a nagyobb megterhelést jelentő egyenes kieséses szakaszba, melyet egy szünet előzött meg. Mivel a szünet időtartama körülbelül egy óra volt, fontos volt arra odafigyelni, hogy a versenyző ízületei és izmai ne hűljenek ki. Az egyenes kieséses szakaszban öt mérkőzést vívott, melyek közül az első négy 3 × 3 percig tartott, és mindegyikben diadalmaskodni tudott (ebben a versenyszakaszban a mérkőzések 3 × 3 percig, vagy 15 találatig tartanak). A döntőben két menetben (kétcsúcsú grafikon) az ellenfele győzött, így a hölgy végül ezüstéremmel zárta a versenyt. (Az utolsó előtti meccsre vonatkozó görbe négycsúcsú, mert az indulást követően a versenyző ellenfele valamilyen problémát jelzett, ami miatt rövid időre le kellett állítani a küzdelmet.)
A következő grafikon ugyanazon versenyzőnek egy nemzetközi versenyén készült, két hónappal később (17. ábra).
A bemelegítést követően a versenyző öt asszóban bejutott az egyenes kieséses ágba, melyet egy hosszú, több mint másfél órás szünet előzött meg. Ezt egy ismételt, komoly bemelegítés követte, majd három, könnyen megvívott mérkőzés, melyek során két menetben győzni tudott. Az utolsó előtti meccset három menetben nyerte, míg az utolsó mérkőzésen két menetben ő veszített. Így végül nem sikerült bejutnia a negyeddöntőbe.
A pulzusszámot rögzítő berendezés számításaiból kiderül, hogy a versenyzőnő mindkét versenyen körülbelül 45 percet töltött a becsült laktátküszöb felett. Ez magas érték, de abszolút értelemben nem vonható le belőle megfelelő következtetés, hiszen az időtartam mellett elsősorban a laktátküszöb felett végzett tevékenység egyes szakaszainak az időbeli eloszlása az, ami jelentősen meghatározza az aerob rendszer energiavisszatöltő képességét. A nemzetközi verseny grafikonját (17. ábra) követve megállapíthatjuk, hogy a magas intenzitású munkaszakaszok a verseny kezdeti, eliminációs periódusában rövid ideig tartanak, és elégséges mértékű pihenőszakaszokkal különülnek el, ami megfelelő regenerációt képes biztosítani. A verseny második szakaszában, különösen annak vége felé azonban a terhelés hatványozottan fokozódik, mert egyrészt a mérkőzések tovább tartanak, másrészt a pihenők egyre rövidülnek, és ráadásul még az ellenfelek is várhatóan egyre „nehezebbekké válnak”. Ezért a kiváló állóképességnek főleg abban van kiemelt szerepe, hogy a versenyző a döntőközeli mérkőzéseken is megfelelő teljesítményt tudjon produkálni.
Az utolsó diagramon (18. ábra) egy vívóedzés alakulását követhetjük.
Ezen a grafikonon megfigyelhető, hogy a pirossal jelölt versenyzőnő minden munkaszakaszban – nyújtás, lábmunka, mérkőzések – alacsonyabb átlagos szívritmus mellett végezte a tevékenységet, mint a kékkel jelölt férfi versenyző. Leginkább abban a két szakaszban összehasonlítható és szembetűnő ez, ahol egymással vívtak. A becsült tejsavküszöb felett eltöltött munkaidő ebben az esetben is jelentős információval bír, ugyanis ha a második vívásuk időszakaszát tekintjük, a férfi a küzdelem 63,9 %-át, a nő pedig mindössze 5,9 %-át töltötte ebben az élettani edzéstartományban (és nyert).
Az adatokból megállapítható, hogy a kékkel jelzett sportoló számára az edzés megfelelő intenzitást és terhelést képvisel egy versenyfelkészítésben. A pirossal jelzett vívó olyan magas szintű állóképességgel rendelkezik, hogy az edzésidőnek csupán 2,7 %-át kellett a tejsavküszöb felett eltöltenie, így számára ez az edzésterhelés nem kielégítő, mivel a versenyeken, hozzá hasonló versenyzők ellen, jóval erőteljesebb tempóban kell majd küzdenie. Ahhoz, hogy a versenyen várható körülményekre fel tudjon készülni, magasabb terhelést kell kapnia edzésen, és nehezített körülmények között – pl. plusz súlyokkal terhelve – kell végeznie a többiekkel a gyakorlatokat.
4.5. Fáradás
A tevékenység végzésének bizonyos szakaszában jelentkezni kezdő fáradás többféle okból állhat elő, és jelzi a sportolónak, hogy az aktuálisan optimális tevékenységi zónájából kezd kilépni. A fáradás megjelenése ezért egyrészt függ a munka idejének nagyságától, másrészt pedig a munka intenzitásától. A fáradás fokozódásával
- romlik a mozgáskoordináció,
- csökken a figyelmi hatékonyság,
- nő a sérülésveszély, és
- összességében csökken a teljesítmény.
A fáradás optimális szintjének az edzésbe történő integrálása nem mindig ró könnyű feladatot az edzőre, de ez feltétele a sikeres adaptációs válasz létrehozásának (Radák 2016). A fáradás mellett a túledzettséget is megemlíthetjük a sportteljesítmény befolyásolójaként, azonban ezzel az előző félévben már foglalkoztunk a sérülések kialakulását befolyásoló tényezőknél.
4.5.1. Perifériás fáradás
A perifériás fáradás során valamely izomcsoport tartalékai merülnek ki, ezért további használata megnehezedik vagy lehetetlenné válik. A helyi fáradás oka az, hogy az adott régiót a többihez képest fokozottabban dolgoztatjuk. A fáradás felléphet például azért, mert kimerülnek az adott izmok glikogéntartalékai hosszan tartó vagy sorozatos terhelés esetén – pl. világversenyeken a továbbjutáshoz szükséges versenyek egymásutánja ilyen hatású lehet (Radák 2016). Az izomsejtek összehúzódáshoz szükséges Ca2+-tartalékai szintén kimerülhetnek, ami megnehezíti a kontrakció létrejöttét, s ezt is mint fáradást észleljük (Radák 2016). Hasonlóan fáradást okoz az ideg-izom szinapszis neurotranszmitter-készletének a kimerülése, ami hosszan tartó munkavégzés miatt következhet be; magas intenzitású munkavégzéskor pedig a kreatin-foszfát-tartalék elfogyása is ilyen hatást fejt ki (Fonyó 2014).
A magas koncentrációjú tejsav szintén fáradást eredményez (itt most nem az általános vértejsav-szintről van szó, hanem a lokális hatásról), mert a csökkenő szöveti pH csökkenti az izomkontrakció erősségét (Radák 2016).
4.5.2. Központi fáradás
A központi fáradás során egy általános fáradtságérzés generálásával tulajdonképpen az agy avatkozik bele a test munkavégzésébe, mivel érzékeli, hogy az optimális teljesítményzónát már elhagytuk. Ilyenformán tehát a központi fáradás idegrendszer-eredetű. Ha például a sportolás során túlzottan megemelkedik a testhőmérséklet, lecsökken a vér pH-értéke (savasodás), víztartalma, vagy egyéb paraméterekben – glükózszint, ionviszonyok, ammóniaszint, vér-ozmolaritás – történik fenyegető határérték-túllépés, az agy csökkenteni igyekszik a munkaintenzitást. Ezt általános fáradásként észleljük. Ennek jelentkezése hosszan tartó sporttevékenység (labdarúgómérkőzés, teniszmeccs, országúti kerékpározás, maratonfutás, triatlon, stb.) alatt tudatosan kitolható például energiát és különféle ionokat szolgáltató italok fogyasztásával (Moore 2015), de sokszor pusztán vízpótlással is. Az állóképességi edzés hatására növekvő légzési hatékonyság általános következménye, hogy a melléktermékek felszaporodása is csökken (Egan, Zierath 2013), ez pedig kitolja mind a perifériás, mind a központi fáradás határait.
A fáradás érzésének létrejöttében jelentős szerepet játszanak a szervezetben a fizikai stressz során képződött szabadgyökök is (Morales-Alamo, Calbet 2014). A szabadgyökök párosítatlan elektront tartalmazó, ezért erőteljesen reakcióképes molekulák (pl. O2─[szuperoxidgyök], OH─[hidroxilgyök], ONOO─[peroxinitrit]), melyek szinte minden, „útjukba kerülő” molekulával reagálnak, s így nagymértékben károsíthatják enzimjeinket vagy a sejtek DNS-ét. Mindamellett viszont, hogy a szabadgyökök rontják különböző fontos molekuláink működési hatékonyságát, nagyon lényeges szerepet játszanak abban, hogy olyan jelátviteli útvonalakat aktiváljanak, melyek antioxidáns hatást eredményeznek a szervezetben (Gomez-Cabrera et al. 2008; Trinity et al. 2016), és vazoaktív tulajdonságuknak köszönhetően javítják az izom és egyéb szervek keringési viszonyait is terhelés alatt (Trinity et al. 2016).
A szabadgyökök forrásának régebben a mitokondriumokat tartották, melyek a terminális oxidáció folyamán megnövekedett mennyiségű szabadgyököt termeltek volna (pl. Radák 2016), ez a nézet azonban mára megdőlt, mert bebizonyosodott, hogy a mitokondriumok hozzájárulása a szabadgyök-produkcióhoz igen csekély (Gomez-Cabrera et al. 2008, Trinity et al. 2016). Ugyanakkor ma sem teljesen tisztázott, hogy a mitokondriumok, az érfalak hámsejtjei és simaizomsejtjei mellett hol képződnek pontosan a szabadgyökök (Trinity et al. 2016).
A szabadgyökök romboló hatását egyrészt a testben jelen lévő nem fehérje természetű antioxidáns molekulák védik ki (bilirubin, húgysav, melatonin, C-vitamin, E-vitamin), másrészt a sejtek által termelt antioxidáns hatású fehérjék. Az edzésalkalmazkodás egyik fontos összetevője az, hogy e fehérjék révén növekszik a szervezetnek a szabadgyökök káros hatását semlegesítő kapacitása (Gomez-Cabrera et al. 2008; Morales-Alamo, Calbet 2014; Trinity et al. 2016), és ennek az alkalmazkodásnak éppen feltétele a terhelés következtében megemelkedő szabadgyök-koncentráció (Gomez-Cabrera et al. 2008; Morales-Alamo, Calbet 2014).
A központi fáradás egyik, lélektanilag kiemelten fontos vonása egy olyan érdekes jelenség, mely erősen veszélyezteti a sportoló versenyeredményét, így verejtékes munkával összerakott felkészülésének gyümölcsét nem engedi learatni. E pszichológiai hatótényező megjelenését vívóversenyeken végzett edzői (és versenyzői) megfigyelések rendszeresen alátámasztják. A jelenség abban áll, hogy a versenyzők magatartása nagyon magas pulzusérték (nagyjából 93–94%-os) felett sok esetben hirtelen megváltozik, és az addigi összeszedett, ésszerű mozgásformák helyett elkezdenek logikátlan és hátrányos viselkedésformákat produkálni, tapasztaltságukkal összeegyeztethetetlennek tűnő, egészen elemi hibákat is vétve. Kívülről úgy tűnik, hogy a versenyző egyszercsak elveszíti józan gondolkodását, és elfelejt mindent, amit addig tanult, mivel irracionális, „kezdőkre jellemző” és számára hátrányos mozdulatokat alkalmaz akkor, amikor pedig éppen a legerősebb taktikai figyelemre volna szüksége.
4.6. Izomláz
A sportolás következtében nagyon gyakran létrejövő jelenség az izomláz. Az izomláz mozgatás és nyomás hatására az izomban megjelenő fájdalom, amely mellett jelentkezhet különböző fokú izommerevség is. Tipikusan a terhelés utáni napon szokott megjelenni, és egy-két napon belül éri el a csúcsát, ám ha a tevékenység nagyon nagy erőkifejtéssel jár és/vagy nagyon intenzív, szokatlan, akkor akár néhány órával a terhelést követően már jelentkezhet izomláz.
Az izomlázat kiválthatja a terhelés mennyiségének és intenzitásának az emelkedése, valamint a terhelés típusának a megváltozása is. Általánosan elfogadottnak tekinthető, hogy az izomlázenyhítés legjobb módjának a további edzést tartják (Armstrong 1984, Cleak et al. 1992, Cheung et al. 2003).
A szakirodalomban általában kiemelik, hogy az izomláz elsősorban excentrikus munkavégzés hatására jön létre (pl. Armstrong 1984, Cleak 1992, Cheung et al. 2003, Radák 2016), ugyanakkor egyes szerzők kizárólag az excentrikus erőkifejtésnek tulajdonítják (pl. Nosaka 2008, Murase et al. 2010), ami a sporttapasztalatnak ellentmond.
Az izomláz kialakulásának megmagyarázására számos elmélet született, azonban egyik sem szolgál teljesen kielégítő megokolással. Egy a köztudatban élénken élő elgondolás az aktivitás során termelődő tejsavat teszi felelőssé az izomlázért. Azonban a tejsav a tevékenység befejezte után hamar – általában egy órán belül (pl. Cheung et al. 2003) – eliminálódik a vérből, az izomláz pedig legalább jónéhány órával azután kezdődik, így a két folyamat között jelentős idő telik el. Ezért és egyéb okok miatt is ez a magyarázat logikátlannak tekinthető, így nem elfogadható (Schwane et al. 1983, Cheung et al. 2003, Radák 2016).
Egy másik elmélet szerint az izomban a sporttevékenység során apró, sejtszintű, úgynevezett mikrosérülések keletkeznek, és lényegében ezek felelősek a fájdalomért. Ez az elmélet feltehetőleg onnan ered, hogy az excentrikus gyakorlatokat tartja az izomláz előidézőinek, és mivel ezek a gyakorlatok tudvalevőleg sérüléseket képesek okozni az izomszövetben, kézenfekvő, hogy a mikro-szakadásokat tételezi fel az izomláz közvetlen okaiként. Valószínűleg azonban ez az elmélet nem bír teljes magyarázóerővel, hiszen izomláz például akkor is keletkezhet, amikor a korábban végzett gyakorlatokon és sorrendjükön semmit sem változtatnak, és csak olyan kicsi mértékű átcsoportosítást és/vagy növelést iktatnak be, ami igen valószínűtlenül okoz szakadásokat az edzett izomszövetben (pl. a fentebb bemutatott erősítő köredzésben – 12-13. ábrák – változatlan összmennyiség mellett körönként 10 helyett 11 ismétlést végeznek, úgy, hogy a sportolók maximális kapacitása a legnehezebb gyakorlatból is 25-30 ismétlés). Ráadásul például az izomlázat okozó izometrikus gyakorlatok végzésekor, amikor izomösszehúzódás és izommegnyúlás sem történik, nehéz belátni a sérülések bekövetkezésének okát. Ezek mellett egyéb bizonyítékok is szólnak a sérülés-elmélet ellen, mely ezért legfeljebb részleges magyarázattal szolgálhat az izomláz létrejöttére (Cleak et al. 1992, Cheung et al. 2003).
A legtöbb bizonyíték talán amellett az elmélet mellett gyűlt össze, mely az izomlázat gyulladási folyamatként értelmezi (Cleak et al. 1992). A hyperalgesiát (megnövekedett fájdalmat) kiváltó gyulladásnak több molekuláris összetevőjét leírták már (pl. bradikinin, NGF [Nerve Growth Factor; Murase et al. 2010], ATP vagy NO [Radák 2016]).
A tejsav, a mikrosérülések és a gyulladási folyamat elméletei mellett egyéb elgondolások is születtek már az izomláz magyarázására, mint például az izomgörcs-elmélet, az izomrostok körüli kötőszövet sérülésének elmélete és az enzimkiáramlás-elmélet; ezek bővebb áttekintéséhez lásd például Cleak és szerzőtársai valamint Cheung és munkatársai közleményét (Cleak et al. 1992, Cheung et al. 2003). Úgy tűnik, a fent felsorolt elméletek egyike sem képes megfelelő magyarázatot adni az izomláz kialakulásának mechanizmusára, ezért egyesek kombinálták is a korábbi teóriák elemeit (Cheung et al. 2003).
Összegzésként mindenesetre elmondható, hogy e hétköznapi és bizonyára legtöbbünk által már többször is megtapasztalt jelenség kielégítő magyarázatának megtalálása egyelőre várat még magára.
4.7. Bemelegítés
A bemelegítés fontosságáról előző félévben már esett szó, azonban az akkor szerzett ismereteket kiegészíthetjük még néhány információval. A korábbiakban tanultakat összefoglalva elmondhatjuk, hogy a bemelegítés azért fontos, mert ennek során
- nő az ízületi folyadék mennyisége,
- növekszik az ízületi folyadék viszkozitása („nehezebben folyik”),
- az izmokban csökken maximális feszülés eléréséhez szükséges idő,
- nő az izomkontrakció sebessége és
- nő a leadott teljesítmény.
Ezért a megfelelő időtartamú és intenzitású bemelegítés megvédi az ízületalkotókat a sérülésektől, és növeli az izommunka teljesítményét.
A megfelelő bemelegítésnek két nagyon fontos összetevője a
- testhőmérséklet-emelés és az
- ízületi átmozgatás.
Ha e két komponens közül bármelyik nem megfelelő, annak az egészség és/vagy a teljesítmény láthatja kárát. Tipikusan jól felépített bemelegítés például a három szakaszból összetevődő olyan átmozgatás, amely könnyű futással és az aközben végzett különféle végtag- és gerincmozgató gyakorlatokkal kezdődik, majd sétában végzett mozdulatokkal folytatódik, és álló/ülő/fekvő helyzetből történő gyakorlatozással zárul. A futás alatt termelt izomhő a sétáló szakaszban nagyfokú testhőmérséklet-emelésre fordítódik, és ugyanez történik a séta–állás átmenetnél is, így aztán hatékonyan növeljük a testhőmérsékletet, miközben az ízületi átmozgatást is elvégezzük.
4.8. Pihenés, regeneráció
A szervezet edzéseken kapott terhelését regenerálni kell a pihenés alatt, különben könnyen túledzettségi tünetegyüttes (ld. előző félév) alakulhat ki. Ebből a szempontból kiemelten fontos a megfelelő pihenőidő tartása, ami az edzés típusához kell hogy alkalmazkodjon. A hosszútávú – hónapokra, egész évre szóló – pihenőidőtartamok helyes beosztása az általános edzhetőséget és a sporttevékenység általános szintjének fejlődését határozza meg. Ez a pihenési mintázat tehát nem más, mint a napi edzésmennyiség és a heti edzésgyakoriság optimális kombinációja és mintázata. Az egyes napok között természetesen a legfontosabb pihenőtényező az alvás, aminek minősége erőteljesen befolyásolja a sportteljesítményt. Alvás alatt a szervezet autonóm idegrendszeri tevékenységét a paraszimpatikus túlsúly jellemzi, így a sejtfolyamatokban dominálnak a helyreállító-javító és a felépítő mechanizmusok.
A versenyek közben történő regenerációt pedig alapvetően az határozza meg, hogy a versenyszám döntően anaerob alaktacid, anaerob laktacid vagy aerob teljesítményzónában zajlik-e (Radák 2016). A vágtaszámok – pl. 100 vagy 200 méteres síkfutás, 50 méteres úszásnemek, 200 méteres kajak – során a versenyzők elsősorban anaerob alaktacid rendszerükre támaszkodnak, jelentős tejsavfelhalmozódás a vérben nem történik. Mivel a kreatin-foszfát készlete a kérdéses izmokban néhány perc alatt képes regenerálódni, e számok között rövidebb pihenőidőszakok is megfelelőek, ezért világversenyeken a sportolók naponta többször is rajthoz állhatnak úgy, hogy teljesítményük közben nem csökken. Az aerob laktacid rendszer dominanciájú számok alatt – mint például az 500 és az 1000 méteres evezőszámok, a 200 és a 400 méteres úszás, a 800 vagy az 1500 méteres síkfutás – nagymértékű tejsavfelhalmozódás zajlik le a versenyzők vérében. Ennek eltávolításához legalább 30-60 perc szükséges, így a versenyek között néhány órás pihenőidőkkel megfelelő regenerációs időablakok tarthatóak. Az aerob számokban – 10000 méteres futás, labdarúgómérkőzés, kosárlabdamérkőzés, 10 km úszás, maratonfutás, stb. – pedig a glikogéntartalékok kimerülése a pihenőidőt meghatározó tényező, ugyanis e tartalékok újratöltéséhez egy-két vagy több nap is szükséges (Radák 2016).
4.9. Napi ritmus
A teljesítményt a sportoló napi ritmusának (cirkadián ritmusának) alakulása természetszerűleg befolyásolja. Biológiai tanulmányainkból emlékezhetünk, hogy szervezetünk belső órája (a nucleus suprachiasmaticus nevű sejtcsoport a hypothalamusban) elsősorban a fény-sötétség ritmusának váltakozásához igazodik, és ennek segítségével szervezi a melatonin és egyéb hormonok termelődésének, az étkezések alakulásának, a testhőmérsékletünk értékének és az alvás-ébrenléti periódusoknak a mintázatát. Ezen paraméterek alakulásának ritmusa természetesen befolyással bír arra, hogy a sportteljesítmény hogyan alakulhat a nap egyes szakaszaiban. Általánosságban elmondható, hogy a legnagyobb teljesítmény leadására délután-estefelé (16-20 h) vagyunk képesek, természetesen egyéni eltérésekkel (Radák 2016). A verseny időpontjának alakulása ezért nem közömbös a sportolók számára. Probléma ezzel főképp akkor jelentkezik, amikor a versenyre történő eljutás jelentősebb K–NY irányú utazással jár, vagyis időzónák átlépését igényli. Ekkor a cirkadián ritmus napok alatt képes átállni, ám ha nincsen elég idő erre, valamint az átállási periódus elején az alvásban mutatkozó zavarok miatt a sportteljesítmény romlik.